Modelización de la función vital de la reproducción en plantas con flor al construir la

relación flor -fruto en los estudiantes de quinto grado

Trabajo presentado para optar al título de Licenciado(a) en Educación Básica con

Énfasis en Ciencias Naturales y Educación Ambiental

Autoras:

HANCY IBARGÜEN MOSQUERA

NATALY MARÍN GIL

VANESA CORTÉS PELÁEZ

Dirigido por

FANNY ANGULO DELGADO

CARLOS ARTURO SOTO LOMBANA

Universidad de Antioquia

Facultad de Educación

Medellín

2018

Agradecemos a Dios por la sabiduría, por darnos fuerzas para luchar

día a día, por todas las bendiciones recibidas, y porque gracias a Él

hemos llegado hasta aquí.

AGRADECIMIENTOS

Agradezco a mi madre María Victoria por su inmenso amor, por apoyarme en cada paso y ser

incondicional en este proceso, por ser mi ejemplo a seguir, y enseñarme a dar siempre lo mejor

de mí. Muchas gracias a mi abuela por ser un pilar en mi formación y confiar en mis

capacidades. A cada uno de los maestros que aportaron en nuestros estudios y de una u otra

forma, se vio reflejado en nuestro trabajo. A mi compañero sentimental por brindarme su apoyo

y alentarme para continuar, a mis hermanos, demás familiares y a todas las personas que

contribuyeron para hacerlo posible.

Hancy Ibargüen Mosquera

En primer lugar, quería manifestar mi gratitud a mi Padre Jorge quien siempre mostro su apoyo

incondicional. A mi Madre Aura Elena por su amor, paciencia, compresión y por ser quien

siempre guía mi camino. A mi Hermano Sebastián por estar siempre a mi lado y apoyarme. A mi

primo Edison Ferney por aquel empujoncito de motivación para culminar este proceso. Y a todas

las personas que hicieron posible este gran logro.

Quisiera agradecer a la Universidad por permitirme conocer a tan maravillosos maestros quienes

me incentivaron en muchos sentidos a seguir adelante.

Nataly Marin Gil

Agradecer a mis compañeras Nataly y Hancy por estar siempre presentes, por hacer que este

grupo siempre funcionará y así, poder avanzar en cada fase del proyecto hasta finalizarlo.

Quiero agradecer a toda mi familia, mis padres (Gloria y Jaime) por su apoyo y amor

incondicional, mis hermanas y hermano (Verónica, Catalina, Sorany, Yaqueline y Esneider), por

darme siempre el mejor ánimo, por escucharme y estar pendientes de mí. Gracias a mis tíos y

tías, en especial a Luz Stella por su gran dedicación y amor para conmigo. Además, Quiero

agradecer a Francisco por acompañarme durante todo este proceso de formación, por todo el

amor que he recibido de su parte, por toda la fortaleza, comprensión, paciencia y apoyo

compartido conmigo. Gracias a todos, los amo.

Por último, muchas gracias a todos aquellos, que durante este camino han aportado su granito de

arena, profesores, compañeros, amigos, gracias por hacer cada día más ameno.

Vanesa Cortés Peláez

Por último, quedan cortas las palabras para agradecer a todos quienes formaron parte de nuestro

proyecto de investigación “…”, pero es necesario expresar nuestro gran aprecio:

Gracias a la Universidad de Antioquia, por permitirnos avanzar en este proceso, por brindar los

espacios y las oportunidades para hacer las cosas de la mejor manera.

Gracias a la Institución Educativa La Paz, sede John F. Kennedy por abrirnos las puertas para

desarrollar allí nuestro proyecto, formar parte del mismo y ayudarnos a nuestra formación

integral como futuras docentes.

Gracias infinitas a la Dra. Fanny Angulo Delgado, por brindarnos lo mejor de sí misma, por su

tiempo y compromiso, por su paciencia, su responsabilidad, por apoyarnos y acompañarnos

durante todo este proceso, por corregirnos tan sutil y oportunamente. Por compartir con nosotras

su conocimiento y dejarnos tantas enseñanzas, gracias por ayudar a que nos apasionáramos aún

más desarrollando esta experiencia.

Gracias al Dr. Carlos Soto Lombana, por su tiempo, sus adecuadas correcciones y por su aporte

pertinente al proceso.

Gracias a todos aquellos que de una u otra forma hicieron posible la culminación de este

proyecto.

De todo corazón gracias, hemos iniciado a construir un sueño y confiamos continuar con él, para

transformar la labor educativa, y poder aportar así a la construcción de una sociedad mejor.

Contenido

RESUMEN 10

1. INTRODUCCIÓN 11

2. ANTECEDENTES 14

3. JUSTIFICACIÓN 21

4. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO 23

4.1. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA 23

5. OBJETIVOS 25

5.1. General: 25

5.2. Específicos 25

6. MARCO CONCEPTUAL 26

6.1. CAPITULO I: CIENCIA ESCOLAR 26

6.2. CAPÍTULO II: MODELOS Y MODELIZACIÓN 27

6.3. ¿Qué es un Modelo Científico? 30

6.3.1. Modelo Disciplinar (MD) 31

6.3.2. Modelo Estudiantil Inicial (MEi) 31

6.3.3. Modelo Curricular (Mcu) 31

6.3.4. Modelo Científico Escolar de Arribo (MCEA) 32

7. CAPITULO III: SECUENCIA DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE (SEA) 33

8. CAPÍTULO IV: REPRODUCCIÓN EN PLANTAS CON FLOR 34

9. METODOLOGÍA 38

9.1. Contexto de la investigación 39

9.2. Participantes 39

9.3. Etapas de la Investigación 40

9.3.1. Etapa 1: Observación y reconocimiento de los Modelos Iniciales. 40

9.3.2. Etapa 2: Construcción de los Modelos Científicos basados en el ONEPSI y el diseño

de la Secuencia de Enseñanza y Aprendizaje. 41

9.3.3. Etapa 3: Implementación de la Secuencia de Enseñanza y Aprendizaje (SEA) y

recolección de la información 42

9.3.3.1. Explicitación del modelo estudiantil inicial 42

Actividad 1: ‘¿Cómo nacen los mangos?’: 42

9.3.3.2. Introducción de los nuevos conocimientos 43

Actividad 2: ‘Entidad: La flor’: 43

Actividad 3: ‘Crea la Flor’: 44

9.3.3.3. Estructuración y Síntesis 44

Actividad 4: ‘Maqueta tipo herbario’: 44

Actividad 5: ‘Reproducción de las plantas’ 45

Actividad 6: ‘Lotería’: 45

9.3.3.4. Explicitación del modelo estudiantil – logrado 46

Actividad 7: ‘Historieta’ 46

9.4. Fuentes e Instrumentos de Información 46

9.5. Organización de información. 47

9.6. Análisis de información 50

9.7. Tratamiento ético de la información 51

9.8. Configuración de Modelo Científico Escolar de Arribo (MCEA). 52

10.1.2. Modelos 52

10.1.2.1. Modelo Estudiantil Inicial 52

10.1.2.2. Modelo Curricular: 53

10.1.2.3. Modelo Disciplinar 55

10.1.2.4. Modelo Científico Escolar de Arribo 56

9.9. Identificación de las demandas de aprendizaje 57

9.10. Diseño de la secuencia de enseñanza y aprendizaje, a partir de las demandas de

aprendizaje identificadas en el MCEA. 58

9.11. Análisis de la evolución de los modelos estudiantiles 59

9.11.1. Comparación Modelo de Fase de Introducción (MI) vs MEi vs MCEA. 60

9.11.2. Comparación Modelo de la fase de Estructuración (ME) vs MEi vs MCEA. 63

9.11.3. Comparación Modelo de la fase de aplicación (ML) vs MEi vs MCEA. 74

10. CONCLUSIONES 82

11. RECOMENDACIONES 86

12. BIBLIOGRAFÍA. 89

13. ANEXOS 96

Anexo 1: Secuencia de Enseñanza y Aprendizaje (SEA) sobre la reproducción en plantas con flor. 96

Anexo 2: Producciones de los estudiantes de la Secuencia de Enseñanza y Aprendizaje. 114

Anexo 3: Consentimiento Informado 118

Índice de Figuras

Figura 1: Modelo ONEPSI para la construcción y reconstrucción de modelos mentales. 26

Figura 2: Reconfiguración del modelo ONEPSI según López y Angulo (2014) 27

Figura 3: Partes de una flor. 33

Figura 4: Flor: a- Hermafrodita, b-Masculina y c-Femenina 34

Figura 5: Tendencia de respuesta de los estudiantes en la actividad de exploración de los

MEi mostrada para el tratamiento de la información obtenida. 46

Figura 6: Identificación de las demandas de aprendizaje 55

Figura 7: Resumen de la Secuencia de Enseñanza y Aprendizaje sobre la reproducción en

plantas con flor. 56

Figura 8: Correspondencia entre las actividades y la demanda de aprendizaje a atender. 57

Índice de Imágenes

Imagen 1 La flor (clasificación de plantas con flor y sin flor). 59

Imagen 2 Los estudiantes se encontraban realizando la maqueta de cada una de las partes

de la flor involucradas en la reproducción sexual de las plantas. 60

Imagen 3 Los estudiantes teniendo en cuenta las explicaciones de la profesora durante la

disección de la flor de San Joaquín, pudieron identificar cada estructura involucrada en la

reproducción. 60

Imagen 4: Explicaciones construidas de los modelos MEi y ME, en base al ONEPSI

(Gutiérrez, 2014), teniendo en cuenta las producciones de los estudiantes. 63

Imagen 5: Respuestas de los estudiantes en la actividad de completar la información

presentada. 66

Imagen 6: Respuestas obtenidas por los estudiantes sobre la lectura “El Murciélago”. 68

Imagen 7: Explicaciones de los modelos MEi y ML, mediante el ONEPSI (Gutiérrez,

2014) 75

Imagen 8: Respuestas de los estudiantes en la actividad inicial (¿De dónde viene los

mangos?) y la actividad final (Don Miguel) 76

Imagen 9: Explicaciones elaboradas a partir de las actividades realizadas por los

estudiantes, extraída de los modelos MCEA y ML, mediante el ONEPSI (Gutiérrez, 2014).

78

Imagen 10: Respuesta de uno de los estudiantes en la actividad final de Don Miguel. 79

Índice de Tablas

Tabla 1: Modelo estudiantil inicial sobre la reproducción de plantas con flor. 52

Tabla 2: Modelo Curricular sobre la reproducción en las plantas con flor. 53

Tabla 3: Modelo Disciplinar sobre la reproducción de plantas con flor. 54

Tabla 4: Modelo Científico Escolar de Arribo sobre reproducción de plantas con flor. 55

Tabla 5: Modelo estudiantil en la fase de introducción. 59

Tabla 6: Modelo estudiantil en la fase de estructuración. 62

Tabla 7: Análisis de respuesta de los estudiantes, para verificar fiabilidad de respuestas.

73

Tabla 8: Modelo estudiantil en la fase de Aplicación, es decir del Modelo Logrado (ML)

75

RESUMEN

El objetivo principal de esta investigación fue analizar la evolución de los modelos

estudiantiles de un grupo de estudiantes de quinto grado de la I.E. La Paz (Envigado), al

modelizar la relación flor – fruto a partir de una secuencia de enseñanza y aprendizaje – SEA

diseñada para atender a las demandas de aprendizaje identificadas. Se considera la posibilidad de

construir estos modelos en el marco de una ciencia escolar, y el concepto de modelo científico

ONEPSI (Gutiérrez, 2014) permite interpretar la configuración de la modelización y que el

Modelo Científico Escolar de Arribo – MCEA es un referente clave para el diseño de la SEA.

Para el diseño metodológico, se eligió un enfoque cualitativo de tipo interpretativo, para analizar,

interpretar y explicar el proceso de modelización realizado por los estudiantes. Según los

resultados obtenidos, el ONEPSI fue fundamental para analizar la evolución de los modelos

estudiantiles, los cuales tuvieron una aproximación significativa a las explicaciones previstas en

el MCEA.

Palabras Claves: Modelos, Modelización, secuencia de enseñanza y aprendizaje, ciencia

escolar, reproducción de plantas con flor.

1. INTRODUCCIÓN

En los estándares curriculares de Colombia para la enseñanza de las Ciencias Naturales, es

primordial la enseñanza de la reproducción en las plantas en el grado 5to, con el propósito de que

los estudiantes adquieran un amplio conocimiento de cómo se constituyen las plantas y como es

su reproducción, además de la importancia de las mismas para la existencia del ser humano.

Su abordaje en las instituciones educativas tiende a ser de corte tradicionalista, y por ende

descontextualizado; es decir la enseñanza de las plantas y su reproducción es llevada al aula de

clase como un simple contenido que no tiene relación con la realidad misma del estudiante, lo

cual no involucra una reflexión acerca de lo que se le enseña, esto se refleja en el hecho de que

no se evalúan las competencias aprendidas durante el proceso, ni tampoco la postura adquirida

respecto al tema y su relación con los fenómenos que ocurren en la realidad. Es importante que

los estudiantes sepan cómo se reproducen las plantas, porque es un fenómeno natural, donde la

ciencia escolar (Izquierdo y Adúriz-Bravo, 2005) permite al estudiante elaborar explicaciones

racionales concerniente a ello, para comprender según Pujol (2007) las relaciones dinámicas que

en el transcurso de la historia se han establecido entre la sociedad y la naturaleza.

Los estudiantes del grado 5to han construido representaciones alternativas, que pueden

obstaculizar la consolidación de modelos explicativos próximos al modelo científico escolar de

arribo – MCEA (López y Moreno, 2014), concerniente al nivel educativo en el que se encuentran

los estudiantes.

En la búsqueda bibliográfica realizada en algunas bases de datos (Dialnet, ERIC, Scielo,

EBSCO), se pudo evidenciar la carencia de estudios referidos a la modelización por parte de los

estudiantes en la reproducción sexual de las plantas, a pesar de la importancia que tiene en la

ciencia escolar para la comprensión de sus procesos biológicos.

En el campo de la didáctica de las ciencias, el enfoque de modelos y modelización ha tomado

relevancia en los últimos 15 años, por lo cual según Gutiérrez (2004), la modelización es la etapa

actual de la didáctica de las ciencias, debido a que este enfoque creado dentro del marco teórico

de la ciencia cognitiva, está acaparando toda la atención de muchos autores que tienen interés en

este tema; con el propósito de comprender la “representación espontánea” de los sujetos hacia un

fenómeno.

Para el diseño metodológico, se eligió un enfoque cualitativo interpretativo, con la

participación de 36 estudiantes del grado 5to de la Institución Educativa La Paz, sede Jhon F.

Kennedy. Para la recolección de los datos se tuvieron en cuenta las producciones obtenidas de

los estudiantes a través de la aplicación de una secuencia de enseñanza y aprendizaje, basada en

modelos y modelización, además de las grabaciones en video y fotografías recopiladas.

Para la elaboración de la SEA se tuvieron en cuenta los aportes de Pujol (2007); Leach y Scott

(2002); Viiri y Savinainen (2008) y López y Moreno (2014) en este campo, considerando que

durante sus cuatro momentos (verbalización, introducción, estructuración, y aplicación) se

podían recopilar los datos referentes a la evolución de los modelos estudiantiles, para

posteriormente hacer un análisis de ellos.

Según Bliss y Ogborn (citados por Barrera y otros, 2013), los estudiantes por medio de la

escritura y las representaciones gráficas generan explicaciones sobre lo que saben y aprenden;

por esto la exploración de los modelos, permite posteriormente el análisis, facilitando que los

estudiantes puedan elaborar nuevos modelos o evolucionar los que ya poseen, donde a través de

la intervención docente se puede establecer un equilibrio entre el modelo estudiantil inicial, el

modelo curricular y el modelo científico.

La fundamentación teórica que se tomó como referente en esta investigación está basada en

los planteamientos de Modelos y Modelización de Rufina Gutiérrez Goncet (2014). Para esta

autora, “un modelo se entiende como la representación de un referente y, los referentes

representados por los modelos pueden ser varias entidades, como objetos, fenómenos, procesos,

ideas, o sistemas” (p.38). En este campo de estudio de la didáctica de las ciencias podemos

encontrar otros autores importantes entre ellos Agustín Adúriz- Bravo, Marco Moreira, Adriana

Gómez, Mercè Izquierdo, Oscar Tamayo, Ángel López - Mota, Fanny Angulo, entre otros.

Esto resulta conveniente en el trabajo aquí planteado, porque conocer, describir y analizar los

modelos iniciales de los estudiantes, permitirá conocer cómo están comprendiendo los

fenómenos que se presentan en la naturaleza, en este caso la reproducción en plantas con flor,

donde el fenómeno de valor educativo para modelizar en grado 5to es ¿Cómo nacen los mangos?

2. ANTECEDENTES

En el trabajo realizado por Yesenia Rojas (2007) se ponen en evidencia las dificultades que

presenta el futuro profesor de ciencias frente a la modelización del “modelo de reproducción de

plantas con flores” y su reconstrucción como objeto de enseñanza, mediante una investigación

cualitativa y de estudio de caso, contando con un grupo de 4 profesores de formación inicial. En

su investigación destaca cómo la elaboración de modelos tiene un potencial en la explicación de

la reproducción de las plantas con flor, ya que acerca al estudiante a los propósitos de la ciencia

escolar. En el marco de nuestra investigación es importante a través de la aplicación de la

secuencia de enseñanza, facilitar la construcción de modelos científicos escolares, para que los

estudiantes puedan reflexionar, desarrollando competencias científicas que les permitan

comprender el mundo real y lograr un aprendizaje significativo.

Sin embargo, la enseñanza de la flor ha sido estudiada de forma tipificada, es decir basada en

el modelo morfológico, tratando de adaptarlo a todas las flores, lo cual no ha permitido, un

proceso de modelización crítico, como menciona Rojas (2007) es necesario un “mediador en el

diálogo que facilite comprender la relación del modelo teórico, con la realidad que pretende

modelizar” (p.75).

Al continuar con la revisión bibliográfica referente a las dificultades de la modelización en

biología encontramos el trabajo de Olvera (2016) sobre “Evaluación del logro del modelo

científico escolar de arribo sobre germinación por estudiantes de biología mediante una

secuencia didáctica”, donde el autor señala que en la biología vegetal se presenta una serie de

dificultades en su enseñanza debido a su complejidad, además los estudiantes prefieren trabajar

con animales en lugar de plantas. No obstante, las múltiples dificultades de los estudiantes frente

a este tema, existen pocas investigaciones de las concepciones espontáneas de los estudiantes

concernientes a la botánica. Teniendo en cuenta este aspecto, para nuestra investigación resulta

pertinente conocer los modelos iniciales estudiantiles para acercarlos a los modelos científicos.

El estudio realizado por Vásquez (2012), acerca de la enseñanza de la reproducción de las

plantas angiospermas, muestra que los estudiantes dudan y/o desconocen el tema de la

reproducción en las plantas. En primer lugar, desconocen la existencia de órganos en las plantas;

o quienes los identifican no reconocen sus funciones; en segundo lugar, muchos no asocian el

órgano “Flor” como parte de aparato reproductor porque creen que estos organismos no poseen

órganos sexuales; en tercer lugar, consideran que la reproducción en las plantas es de tipo sexual

o asexual, pero no consideran que las dos se pueden presentar en el mismo organismo. Según lo

encontrado en esta investigación otro modelo alternativo, es que relacionan la reproducción

sexual con el encuentro de dos organismos diferentes (con capacidad de desplazamiento), esto

porque los estudiantes tienden a asumir que el modelo reproductivo humano aplica para las

plantas; otra concepción alternativa es que relacionan la reproducción de las plantas con el

proceso de la fotosíntesis, así como lo muestra el estudio de Vásquez (2012), en una de las ideas

alternativas de los estudiantes entrevistados: “las plantas se reproducen por sí mismas con la

ayuda de los rayos del sol” (Vásquez, 2012, p. 68). En esta medida el aporte de este trabajo a la

investigación, es que nos brinda un panorama específico de las dificultades de los estudiantes en

la construcción de explicaciones referentes a la reproducción de las plantas, haciendo necesaria

una intervención para una mejor formación científica básica.

Gómez (2005) en su investigación “la construcción de un modelo de ser vivo en la escuela

primaria: una visión escalar”; pretendía profundizar en los procesos de construcción modelos

científicos escolares, utilizando tres unidades didácticas para ayudar a los niños y las niñas a

interpretar la perturbación de los incendios forestales, utilizando para ello el modelo de ser vivo;

fue una investigación-acción para dar coherencia a teoría y práctica en relación a los procesos de

modelización en el aula. Concluyó que los escolares solían perder de vista la función de

reproducción de la semilla identificándose como alimento de los animales, quizás por su

experiencia respecto a las frutas y semillas como alimento. Para esta investigación es relevante

debido a que nos reafirma la importancia de la modelización en la reproducción de las plantas

con flor, para ayudar al reconocimiento de las plantas como seres vivos, que cumplen con

funciones vitales.

Otra conclusión importante de este trabajo es que para la función de reproducción el punto de

partida de los escolares se situaba en reconocer que los seres vivos en general, incluyendo

personas, animales y plantas, provienen de otros seres vivos. Pero al ir a los mecanismos

explicativos respecto a la idea de transmisión de información, el punto de partida de los escolares

está en los seres humanos, aún no lo reconocen en los animales y en las plantas. Este aporte

permite visualizar cómo las analogías creadas por los estudiantes desde una visión

antropocéntrica, hace que sus representaciones iniciales de la reproducción sean un obstáculo

para dar explicaciones más cercanas a las científicas.

Barrera, López y Morales (2013), en su investigación realizaron un acercamiento a la

enseñanza y aprendizaje del proceso de germinación, a través del estudio de los modelos

expresados por los estudiantes de grado quinto. Encontraron que los estudiantes presentan

modelos con vacíos conceptuales lo que les impide tener mayor claridad sobre procesos como

germinación, fotosíntesis, reproducción sexual y asexual de las plantas, procesos que son

importantes para la creación de un modelo mental mejor estructurado, que explique de manera

precisa estos procesos biológicos y permita establecer relaciones entre los mismos. Este trabajo

de grado fortaleció nuestra investigación permitiéndonos observar las dificultades que se

presentan en la modelización por parte de los estudiantes respecto a las funciones vitales del ser

vivo.

En el trabajo de investigación de Jaramillo y Álzate (2017) “Enseñar y aprender sobre las

funciones vitales desde el enfoque de la modelización” , las autoras elaboran dos estudios de

caso con estudiantes de quinto grado de primaria en dos Instituciones Educativas oficiales del

Departamento de Antioquia, para analizar la evolución del modelo estudiantil mediante la

secuencia de enseñanza y aprendizaje sobre las funciones vitales, a fin de que el estudiante

construya explicaciones acerca de los fenómenos del ser vivo. Esta investigación es importante

para el desarrollo de nuestro trabajo de grado, ya que sirve de referente principal porque abarca

aspectos similares para el análisis de la evolución de los modelos científicos en los estudiantes.

Según el trabajo de Adriana Gómez (2014), en el campo de la educación en ciencias el

enfoque de modelos y modelización ha adquirido importancia, especialmente en los últimos 15

años, por ello se puede afirmar que se recopila una muestra representativa de trabajos referente al

tema.

Ingham y Gilbert (1991) sostienen que un modelo es una representación simplificada de un

sistema que concentra la atención en un aspecto específico. Esta definición se puede relacionar

con los modelos iniciales de los estudiantes, debido a que a través de su experiencia cotidiana

han construido representaciones para explicar lo que sucede en la naturaleza, tomando algo

preciso de un tema en general. La importancia de la construcción de modelos radica en que no

son una etapa auxiliar sino un aspecto fundamental, para la elaboración de explicaciones.

Sin embargo, el concepto de modelo es de carácter polisémico según Gutiérrez (2004), de

manera que la clarificación y delimitación de este ha presentado tensiones entre los enfoques de

varios autores como Adúriz- Bravo & Ariza, Rufina Gutiérrez, etc.

Es importante destacar la revisión detallada de Gutiérrez, referente a los modelos desde el año

2001 hasta el año 2014, en donde hace una caracterización del significado de modelo científico y

los constituyentes tanto ontológicos, epistemológicos y psicológicos, creando el ONEPSI el cual

según los autores López y Angulo (2016) en su artículo “ Representaciones estudiantiles sobre

nutrición humana como modelo estudiantil inicial para referencia didáctica”, resulta ser una

potente herramienta para inferir un “Modelo Estudiantil inicial – MEi”, y así, obtener un punto

de referencia, porque proporciona información valiosa sobre importantes construcciones

mentales, ya que permiten identificar obstáculos para una correcta apropiación de la ciencia

escolar que deben ser tenidos en cuenta para la enseñanza de esos saberes.

En otros trabajos realizados por López- Mota y Moreno – Arcuri (2014), Pereda y López –

Mota (2015), Faustino y Rodríguez (2014), Miguel et al. (2014) y en la entrevista realizada por

la Dra. Elsa Meinardi a López y Angulo (2016) destacan la importancia de los modelos y

modelización en la enseñanza de la ciencia a través del diseño de secuencias basadas en este

enfoque, a partir de los currículos establecidos en los lineamientos de América Latina. Bajo este

enfoque, López y Moreno (2014) relacionan el modelo curricular, el modelo estudiantil inicial, y

el modelo disciplinar, para construir el modelo científico escolar de arribo, y posteriormente

interpretar la evolución de los modelos estudiantiles y valorar el diseño de la secuencia de

enseñanza y aprendizaje.

Siguiendo lo anterior Justi (2006), menciona cómo el uso de actividades de enseñanza basadas

en los modelos y la modelización permite aproximarse a los objetivos de la educación científica:

aprender ciencia, aprender sobre la ciencia y aprender a hacer ciencia , al igual que Mercè

Izquierdo (2014), reflexiona sobre el papel de los modelos y la modelización en el desarrollo de

competencias científicas, haciendo frente a la necesidad de una enseñanza contextualizada y

significativa para los estudiantes.

Estas afirmaciones aportan en la propuesta de investigación porque permiten precisar la

importancia que tienen los modelos en la ciencia escolar, ya que los primeros acercamientos,

teniendo en cuenta esta perspectiva ayudan al estudiante a adquirir habilidades de carácter

científico tales como describir, comparar, analizar, sacar conclusiones, por ende, se facilita el

aprendizaje de la ciencia desde una mirada crítica, donde los estudiantes tiene un papel activo.

De igual modo como menciona Rojas (2007) los modelos son importantes tanto en la

construcción del conocimiento científico como en la enseñanza de la ciencia. En general autores

como Moreira & Greca (1998) enfatizan en la importancia de los modelos como facilitadores

para la comprensión del mundo real.

La literatura anteriormente mencionada, sirvió como base en la construcción y desarrollo del

presente proyecto de investigación. Los trabajos aportaron significativamente en cuanto a la

aclaración de conceptos, a la orientación del diseño de la secuencia didáctica con ejemplos y a la

construcción de los modelos.

3. JUSTIFICACIÓN

Se debe reconocer la importancia que tiene cada día la ciencia en la cotidianidad de los niños,

ya que, a través de ella se le permite al estudiante construir relaciones con el mundo que los

rodea. El objetivo fundamental de la modelización, junto con la ciencia debe ser acercar a los

estudiantes con su medio natural, para que puedan comprender y elaborar explicaciones acerca

de los fenómenos que acontecen.

El presente trabajo pretende analizar la evolución de la modelización de los estudiantes sobre

la función vital de la reproducción en las plantas al construir la relación flor-fruto, teniendo en

cuenta que los estudiantes elaboran sus representaciones dependiendo de las relaciones

establecidas en su entorno. Debido a ello, esta modelización se hace a partir de un fenómeno

cuya explicación está en el marco de la disciplina científica (la biología), pero tiene valor

educativo porque se formula en términos de la cotidianidad del estudiante. Para esta

investigación, dicho fenómeno se expresa con la pregunta: ¿Cómo nacen los mangos?

La enseñanza de la reproducción de las plantas con flor a través de actividades basadas en la

modelización, tienen una importancia en la ciencia escolar, ya que a través de ella los estudiantes

pueden reconocer las plantas como seres vivos, comprendiendo que cumplen las funciones

vitales, donde según Pujol (2007), “la ciencia es una fuente de descubrimiento que permite

elaborar explicaciones racionales de los fenómenos naturales” (p.51).

Por otro lado, es importante que los estudiantes entiendan las relaciones existentes entre el

mundo natural y la sociedad, para ayudar a la construcción de posturas críticas, que permitan

tomar decisiones para el mejoramiento de los problemas de su contexto. Además, se debe

fomentar una nueva visión de la ciencia, que le permita al estudiante un acercamiento

significativo, dinámico, donde la ciencia sea vista como una “experiencia de aventura

intelectual” (Pujol, 2007, p.52); dejando de lado la perspectiva de la ciencia como algo

inalcanzable, sujeto a una comunidad específica y, por último, permitir que los estudiantes

puedan aprender conceptos básicos de biología, que le ayudan a comprender la diversidad que se

presenta en la naturaleza.

El trabajo planteado es necesario debido a que la enseñanza tradicional no ha permitido que

los estudiantes logren un acercamiento de sus modelos iniciales con los modelos que utiliza la

ciencia para explicar los fenómenos de la naturaleza, lo cual, si se realizara de ese modo,

permitiría enriquecer la persona y por ende la sociedad, debido a la formulación de preguntas

significativas, propiciando una participación activa en la vida social.

Se requiere entonces de una secuencia didáctica planteada en el marco de la modelización,

para lograr que los estudiantes expliciten sus modelos y puedan transformarlos para llegar a los

modelos construidos en la ciencia escolar. Entonces se debe procurar enseñar a entender e

interpretar el mundo para darle importancia a lo que acontece, siendo consciente del papel que

tienen en esa realidad los modelos propios de la ciencia.

En la búsqueda bibliográfica se pudieron encontrar las carencias que presentan los profesores

referentes a el tema de modelos y modelización, de hecho, Gutiérrez (2014) recomienda que los

profesores deben de ser introducidos en este tema, lo cual facilita los procesos de enseñanza y

aprendizaje de las Ciencias.

4. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

4.1. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA

Debido a la enseñanza de tipo tradicional, se evidencia cómo el estudiante del grado quinto no

reconoce las estructuras básicas de las plantas, porque se les enseña sin establecer la relación

con el significado de ser vivo, vinculado a que el comportamiento de estos seres está relacionado

al cumplimiento de las funciones vitales, lo cual conlleva a no realizar una distinción entre la flor

como parte fundamental de la planta y el organismo en su totalidad, ya que presenta confusiones

considerando el órgano flor como el organismo completo.

Se hace necesario la aplicabilidad de estrategias didácticas que permitan a los estudiantes la

apropiación del conocimiento, a través de la compresión de situaciones de la realidad, para que

además de entender conceptos asociados al tema de la reproducción de las plantas, puedan

entender el funcionamiento del aparato reproductor de las mismas, estableciendo la relación

existente entre flor- fruto y su papel en la función vital de la reproducción.

Se debe tener en cuenta que los estudiantes tienen representaciones iniciales frente a

diferentes temas antes de ingresar al ámbito educativo, estas concepciones elaboradas desde la

cotidianidad deben de ser tenidas en cuenta por los docentes, porque influyen en gran manera en

el proceso de aprendizaje. Refiriéndonos al tema de la reproducción en las plantas, los

estudiantes de quinto grado tienen una serie de concepciones las cuales han sido construidas en

su contexto socio-cultural, y responden acomodándose a la realidad próxima, pero se alejan de

las explicaciones científicas. A través de la modelización se puede lograr la evolución de estos

modelos iniciales, para llegar o aproximarse a las metas de formación propuestas, en lo que

autores como López y Moreno (2014) o López y Angulo (2016) llamarían modelos científicos

escolares de arribo.

La modelización en ciencias naturales ha sido estudiada por diferentes autores como por

ejemplo Agustín Adúriz- Bravo, Rufina Gutiérrez, Oscar Tamayo, Ángel López y Fanny Angulo,

entre otros; donde se presentan diversas conceptualizaciones debido a cada uno de sus enfoques;

sin embargo, durante el rastreo bibliográfico se evidencian pocas investigaciones referentes al

tema de la modelización de la reproducción en las plantas con flor. Es conveniente destacar

algunos trabajos de modelos y modelización en el campo de la biología como el de Tamayo

(2014) sobre los modelos explicativos de estudiantes acerca del concepto de respiración y el

presentado por López y Angulo (2016), sobre “representaciones estudiantiles sobre nutrición

humana como modelo estudiantil inicial para referencia didáctica”, entre otros.

Debido a la problemática mencionada anteriormente, en el marco de esta investigación surge

el interrogante: ¿Cómo evolucionan los Modelos Estudiantiles del grado 5 a partir de la

aplicación de una secuencia didáctica sobre la modelización de la función vital de reproducción

en plantas con flores al construir la relación flor-fruto?

5. OBJETIVOS

5.1. General:

En el contexto de la ciencia escolar en primaria, analizar la evolución de la modelización de los

estudiantes sobre la función vital de la reproducción al construir la relación flor-fruto, a lo largo

de la aplicación de una secuencia de enseñanza y aprendizaje.

5.2. Específicos

● Configurar el Modelo Científico Escolar de Arribo (López & Moreno, 2014) como meta

de llegada y referente para la interpretación de la evolución de los modelos estudiantiles.

● Explicitar los Modelos Estudiantiles a lo largo de las diferentes etapas de la modelización

de la relación flor-fruto, a partir del concepto de ‘modelo científico’ propuesto por Gutiérrez

(2014).

● Valorar el diseño de la secuencia de enseñanza y aprendizaje en términos de su potencial

para acercar los Modelos Estudiantiles al Modelo Científico Escolar de Arribo.

6. MARCO CONCEPTUAL

6.1. CAPITULO I: CIENCIA ESCOLAR

En la actualidad pensar en el conocimiento científico como parte de la cultura general; en

Colombia es una utopía, pues es claro que esta no se incluye en la cultura general de las

sociedades (Peñaherrera, Ortiz y Cobos 2013), y es que aunque las sociedades se encuentran

permeadas por la ciencia, su enseñanza en las aulas no es prioritaria o no al menos como la

establece Pujol (2007), debido a que los educandos se enfocan en una perspectiva errónea acerca

de la enseñanza y aprendizaje de la ciencia, basada en la reproducción y transmisión de

conceptos encontrados en los libros de texto, dando más relevancia al aprendizaje memorístico

de los contenidos, como lo indica la educación tradicional en la que está enmarcada la enseñanza

en Colombia.

Izquierdo (2014), nos aclara que el aporte de la ciencia no es la verdad absoluta acerca del

mundo, sino más bien proveer a la sociedad las soluciones a los problemas que en ella subyacen,

porque pensar en la ciencia como productora de verdades sobre el mundo es mostrar una imagen

de la ciencia como dogmática trayendo consigo el arraigado malentendido de que la ciencia es

solo para las mentes lucidas y para eruditos como nos lo dice Tello 2005 (citado por Peñaherrera,

Ortiz y Cobos, 2013). Por ello los educadores tenemos la responsabilidad de brindar a los

estudiantes las herramientas necesarias para poder pensar; y comprender el mundo facilitando la

toma de las decisiones en torno a su realidad.

Pujol (2007), enfatiza en la necesidad de mostrar la ciencia como una construcción social, que

se da día a día, para así alejarla de cualquier pensamiento erróneo, como producto acabado, y un

bien exclusivo de la elite (Peñaherrera, Ortiz, y Cobos, 2013), sino como un producto en

constante transformación que ayuda a satisfacer las necesidades de las sociedades y por

consiguiente a mejorar los niveles de la calidad de vida en el planeta.

Siguiendo los autores Pujol (2007), Izquierdo (2014) y Peñaherrera, Ortiz y Cobos (2013), la

educación científica permite formar ciudadanos autónomos, críticos, reflexivos, ya que es un

aspecto fundamental que contribuye según Izquierdo a tres dimensiones importantes en el

aprendizaje de las ciencias: hacer, pensar y comunicar, presentados implícitamente en los

procesos que según Pujol (2007) ayudan a la educación científica en los primeros niveles:

aprender a pensar, aprender a hacer, aprender a hablar, aprender a ser.

6.2. CAPÍTULO II: MODELOS Y MODELIZACIÓN

Los trabajos sobre este enfoque de modelos y modelización de la didáctica de las ciencias

surgen como una necesidad de comprender y entender que para aprender ciencias es necesario

aprender a pensar la realidad a través de modelos teóricos (Gutiérrez, 2004), construidos por los

científicos y por cualquier otro sujeto.

Por consiguiente, todos modelamos lo que percibimos, y es así como podemos imaginar algo

sin verlo o sentirlo, y esa modelización según Rivière, citado por Tamayo (2013), permite al

sujeto solucionar cualquier problema, ya sea del ámbito educativo, familiar o laboral (p.136).

Por otro lado, muchos didactas han procurado explicar el concepto de modelo, su función e

importancia para la enseñanza de las ciencias. Según Gutiérrez, este concepto resulta ser

polisémico, pues se encuentran una variedad de definiciones que existen en la literatura

(Gutiérrez, 2001; 2004; 2014; Adúriz- Bravo, 2013).

Gilbert, 2002 (citado por Felipe, Gallareta y Merino, 2005) define los modelos como un

puente entre las teorías científicas y el mundo tal como es experimentado. Además, Moreira

(1999), citado por los mismos autores mencionan que los modelos son “constructos humanos”, y,

por lo tanto, su existencia inicial es en el intelecto del sujeto.

Gutiérrez (2004) se refiere a los modelos creados por los sujetos como “Modelos mentales”,

formados por tres constituyentes: el primero, es la ontología del sistema representado, es decir

las entidades y propiedades que definen ese sistema físico, el segundo es de tipo epistemológico,

que hace posible explicar y predecir los comportamientos del sistema modelado, y el tercero de

tipo psicológico, permite la evaluación de los modelos para explicar el fenómeno modelado en

tanto establece relaciones causa - efecto. Para entender mejor los constituyentes de los modelos

se presenta el esquema (figura 1) de Gutiérrez (2004) y gracias a los trabajos de López y Angulo

(2016), a partir de este primer esquema presentado por la autora, se ha hecho una reelaboración

que permite una abstracción clara acerca de lo que es un modelo científico (figura 2).

Figura 1: Modelo ONEPSI para la construcción y reconstrucción de modelos mentales.

Fuente: Gutiérrez, 2004, p. 13

Figura 2: Reconfiguración del modelo ONEPSI según López y Angulo (2014)

Fuente: López & Angulo, 2016, (p.91)

Los esquemas representan lo que se conoce como ONEPSI según Gutiérrez (2004), que es

una definición ontológica de ‘modelo científico’, con la intención de reducir la polisemia del

concepto en el marco de la Didáctica de las Ciencias. La sigla ONEPSI es el resultado del

constituyente ontológico (ON) relativo a las entidades, enunciados legales y propiedades del

fenómeno a explicar. Según Bunge (citado por Gutiérrez) sus funciones esenciales son la

explicación y la predicción; el constituyente epistemológico (EP) permite explicitar en

enunciados legales las relaciones entre distintas entidades a fin de hacer observaciones,

inferencias y predicciones sobre el comportamiento del fenómeno que se está modelizando, y por

último, el constituyente psicológico (PSI) que alude a la evaluación del modelo, provocando que

los sujetos modifiquen sus puntos de vistas y replanteen o no su modelo de acuerdo con las

relaciones de causalidad necesarias para las explicaciones que construye.

6.3. ¿Qué es un Modelo Científico?

La definición de este término resulta polisémica como lo menciona Gutiérrez (2014) porque

hay multiplicidad de tipologías y clasificaciones de modelos. La autora justifica esta polisemia

en la comprensión y en las definiciones de “modelo científico”, porque han estado basadas en

criterios epistemológicos que aparecen en los diferentes autores. Se hace necesario lograr una

definición unificada desde el punto de vista ontológico, la cual “constituirá una instancia crítica

desde la que valorar las variadas definiciones de modelo científico y de las funciones atribuidas a

los mismos, que se encuentran en los distintos autores” (p.50). Otra ventaja que ofrece esta

perspectiva según Gutiérrez (2014), sería que se eliminaría la variedad de características

atribuidas al concepto de modelo científico, permitiendo un aprendizaje adecuado por parte de

los profesores.

Teniendo en cuenta lo dicho anteriormente, Bunge citado por Gutiérrez (2014) define que

“Un modelo es objeto de una representación esquemática de un sistema real o conjeturado”

(p.50). Por su parte, Cartier (2000) plantea que los modelos científicos son conjuntos de ideas

que describen un proceso natural. Esta concepción es compartida por Giere (1988) y por Kitcher

(1984) citados por Felipe y otros (2005).

De acuerdo con López y Moreno (2014), los modelos se pueden clasificar de esta forma:

6.3.1. Modelo Disciplinar (MD)

Según López y Moreno (2014), el modelo disciplinar surge cuando un fenómeno natural

determinado es expuesto a la luz de la ciencia o ciencias pertinentes para explicarlo.

6.3.2. Modelo Estudiantil Inicial (MEi)

Desde que empezamos a concienciarnos de lo que hacemos o desde mucho antes, hemos

tomado experiencias de nuestro que hacer a diario, y esas experiencias que obtenemos son las

que precisamente permiten que elaboremos nuestros propios modelos iniciales frente a las

situaciones y/o fenómenos que se nos van presentando.

Los modelos iniciales que poseen los estudiantes son en sí representaciones que tienen

profundamente establecidas, las cuales suelen ser “resistentes al cambio y con una ontología

alejada de la establecida por la ciencia y del currículo” (Pereda y López, 2016, p. 488); pero este

modelo estudiantil inicial (MEi) es un elemento importante para el proceso de aprendizaje, ya

que “los estudiantes aprenden a partir de lo que ya conocen por medio de un proceso de

construcción activa de nuevos significados” (Banet, 2001, p. 200; mencionado por López y

Angulo, 2016, p. 85).

6.3.3. Modelo Curricular (Mcu)

El Modelo Curricular - Mcu - según López -Mota y Rodríguez (2013) se deriva a partir de los

planteamientos curriculares de la Institución educativa como el plan de área, malla curricular,

PEI (El Proyecto Educativo Institucional), y otros documentos afines para la planeación de las

actividades escolares.

6.3.4. Modelo Científico Escolar de Arribo (MCEA)

El MCEA es un referente teórico-metodológico en el ámbito de la investigación en didáctica

de la ciencia, que sirve para obtener criterios de diseño y validación de secuencias de enseñanza

dirigidas a la modelización (entrevista a López – Mota y Angulo, 2016) y se obtiene mediante la

comparación del modelo inicial de los estudiantes, el modelo curricular y el modelo científico

disciplinar sobre el fenómeno que se va a tratar, en este caso la reproducción de las plantas con

flor. Por consiguiente, este modelo permite según estos mismos autores dar cuenta de los

modelos que los estudiantes son capaces de lograr en condiciones de clase, y posibilita también

evaluar los modelos científicos escolares que se encuentran en el currículo.

Según los lineamientos que establece el MCEA, referentes al diseño de las secuencias

didácticas, autores como Pereda y López – Mota (2015), López- Mota y Moreno Arcuri (2014),

Faustino y Rodríguez (2014), Miguel et al., (2014), enfatizan la importancia de conocer a dónde

se quiere llegar, es decir qué modelo se quiere construir en clase con los estudiantes, porque una

vez que se llega al MCEA, se convierte en el referente para la planeación de profesorado.

Para este trabajo uno de los objetivos es configurar el Modelo Científico Escolar de Arribo –

MCEA (López y Moreno, 2014) como meta de llegada y referente para la interpretación de la

evolución de los modelos estudiantiles y valorar el diseño de la secuencia de enseñanza y

aprendizaje en términos de su potencial para acercar a los modelos dados por la ciencia.

7. CAPITULO III: SECUENCIA DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE (SEA)

Durante toda la vida nos encontramos en constante aprendizaje, pero escolarmente ese

proceso se encuentra delimitado por el tiempo, debido a esto es que es necesario realizar la

secuenciación de los contenidos de aprendizaje para aprovechar todo el tiempo posible.

El proceso de enseñanza-aprendizaje que se construye y se va planificando con y para los

estudiantes no está determinado por ciertos parámetros, ni se encuentra detallado en un único

formato para su aplicación; como menciona Pujol (2007), “lo importante en una secuenciación

de contenidos para la educación científica de los escolares es que les posibilite un proceso

progresivo del modelado de la realidad para poder entenderla desde otra perspectiva, la de la

ciencia”; de esa manera el empleo de la secuenciación no debe desarrollarse como siguiendo una

receta en donde se reproduce o se transmite información memorizada, dado que así los escolares

no interiorizan la información, solo la incrementarían, y además no visualizan el para qué

aprenderla, ni la conexión que podrían encontrar con el mundo.

Aunque la secuenciación se ha venido estudiando e investigando con mayor frecuencia, como

menciona Correa (2012), todavía hay una gran proporción de docentes que la desconocen debido

a diferentes factores, entre ellos que la bibliografía existente es dispersa, no es explícita, es de

difícil acceso porque en algunos casos el tema de la secuenciación está inmerso dentro de otros

contenidos como el diseño curricular y la didáctica, está dinámica ha sido trabajada con mayor

fuerza en España, Francia, Inglaterra, Australia y Estados Unidos.

Para la adaptación de secuenciación de contenidos en el proceso de modelado del alumnado

se tienen presentes los 4 momentos claves planteados por Pujol (2007), los cuales corresponden a

la verbalización de los modelos iniciales, introducción de nuevos puntos de vista, estructuración

de los modelos construidos y aplicación de los modelos elaborados. El primer momento de

verbalización es realizado precisamente para reconocer las propias formas de sentir, pensar y

hacer lo que es necesario para aprender con la finalidad de que puedan ser contrastadas,

ampliadas y/o cambiadas, de igual manera la actividad realizada debe ayudar a centrar la

atención en el objeto de estudio; el segundo momento de introducción está orientado a que los

escolares relacionen el fenómeno que es objeto de estudio con otros estudios, estableciendo

analogías, confrontando distintas maneras de expresarlo, identificando nuevas variables que

intervienen, etc.; el tercer momento de estructuración permite situar a los escolares en un proceso

mental de interiorización que propicie la síntesis y el resumen: esquemas, mapas conceptuales, la

V de Gowin, etc., permiten a los escolares abstraer del trabajo realizado las ideas principales y

configurar nuevas relaciones entre ellas; el cuarto momento clave es la aplicación porque permite

que se planteen nuevas cuestiones sobre la temática estudiada, para que los alumnos utilicen

distintos lenguajes al explicar las representaciones construidas que posibiliten encontrar nuevas

aplicaciones del modelo construido para reforzarlo y simultáneamente ampliar sus significados.

8. CAPÍTULO IV: REPRODUCCIÓN EN PLANTAS CON FLOR

Las plantas con flores son conocidas como fanerógamas y pueden reproducirse de forma

sexual o asexual. Los órganos reproductivos de estas plantas están contenidos en las flores (ver

figura 3) y a partir de ellas se producirá la fecundación y el crecimiento del fruto y de la semilla.

La reproducción asexual se presenta de forma escasa, donde no se hace necesario otro

organismo; mientras que la reproducción sexual se da mayoritariamente, requiriendo de dos

células sexuales aportadas por diferentes plantas: un óvulo (células sexuales femeninas) y granos

de polen (contienen las células sexuales masculinas).

En la naturaleza podemos encontrar flores con los dos tipos de células sexuales, es el caso de

las hermafroditas, las cuales fabrican tanto óvulos como granos de polen (tienen pistilo y

estambres). Otras flores sólo son masculinas (no tienen pistilo) o sólo femeninas (no tienen

estambres) (Ver figura 4)

Figura 3: Partes de una flor.

Fuente: La tierra, un planeta habitado (2010, p. 62). https://es.slideshare.net/tango67/l-a-t-i-e-r-r-a-u-n-p-l-a-n-e-

t-a-h-a-b-i-t-a-d-o

Figura 4: Flor: a- Hermafrodita, b-Masculina y c-Femenina

Fuente: http://www.ugr.es/~mcasares/Organografia/Flor/Tipos%20de%20%20flores%20Texto.htm

El proceso de reproducción de las plantas sigue 5 pasos específicos:

1. Producción del polen: La flor produce granos de polen (esporas masculinas) en las

anteras.

2. Polinización: Es el transporte del polen desde unas flores hasta otras, (realizado por

agentes polinizadores como el viento, los murciélagos, los insectos, mamíferos).

3. Fecundación del Óvulo: Una vez que un grano de polen cae sobre el estigma (abertura

que tiene el pistilo), le crece un largo tubito que se juntará con el óvulo, donde se encuentra el

saco embrionario y dará lugar a una célula nueva llamada cigoto. Esta célula nueva será el origen

de la nueva planta

4. Formación de semillas y frutos: El óvulo fecundado se transforma en la semilla, que lleva

un embrión en su interior. A su vez, el ovario se transforma en fruto.

5. Maduración de las semillas y el fruto, y la germinación: El ovario irá engrosando y se

transformará, poco a poco, en fruto. El fruto tiene sustancias nutritivas que ayudarán a la

formación de la semilla y, además, le protegerán. Cuando el fruto está maduro cae al suelo,

enterrándose o siendo arrastrado por el agua de lluvia. Otras veces el fruto lo comen los

animales. Algunas plantas necesitan que sus semillas sean digeridas por animales y caen

dispersas por el suelo con los excrementos, sin sufrir ningún daño. Decimos que la semilla

germina cuando se abre y le brotan pequeñas raíces que se agarrara a la tierra, dando origen de

esta manera a la nueva planta. (Escobar y Jeannette, 1999).

9. METODOLOGÍA

Para el diseño metodológico, elegimos un enfoque cualitativo porque permite una

aproximación en las experiencias de los participantes, y sus contextos, beneficiando la

exploración, descripción y explicación de los fenómenos influyentes en estos; además como lo

expresa Moreira «son investigaciones que se centran fundamentalmente en realizar

interpretaciones de la realidad de los sujetos y donde el investigador está inmerso en el fenómeno

de interés, aunque a su vez anota, oye, observa, registra, documenta, busca significados e

interpreta la realidad» (2002, p.3). También se puede decir, que la investigación actual se

encuentra inscrita como lo plantea Erickson (1986, p. 119), en una investigación de tipo

interpretativo, para referirse a toda una familia de enfoques de investigación participativa

observacional, por ser más incluyente, por evitar la idea de que sea esencialmente no cuantitativa

y por apuntar al interés central de esa investigación que es el significado humano en un contexto

social y su dilucidación y exposición por el investigador.

Lo que se propone en esta investigación es identificar, describir, analizar la evolución de la

modelización de los estudiantes, mediante la identificación de sus modelos iniciales referentes a

la reproducción de las plantas con flor, teniendo en cuenta el proceso realizado, para verificar si

se acerca al Modelo Científico Escolar de Arribo (MCEA) planteado por López y Moreno

(2014), utilizando como instrumento una secuencia de enseñanza y aprendizaje basada en Pujol

(2007).

9.1. Contexto de la investigación

La investigación se desarrolló en la Institución Educativa La Paz, sede John F. Kennedy que

cuenta con los niveles Preescolar y Básica Primaria; ubicada en el barrio el Dorado en la Calle 40

H S Nº 41 – 61, zona urbana del municipio de Envigado, Antioquia.

El territorio de Envigado como se especifica en el POT (Plan de Ordenamiento Territorial) del

mismo, se divide en urbano y rural; la zona urbana está determinada por barrios, entendidos estos

como conglomerados homogéneos con condiciones socioeconómicas similares; en la zona rural,

la división territorial está delimitada por un total de seis veredas.

Según el proyecto educativo institucional (PEI) de la Institución Educativa La Paz, esta se

encuentra comprometida con la educación de los estudiantes de dicho contexto, busca la

adecuada utilización del tiempo libre que permita trascender los límites de la conciencia y lograr

el equilibrio biológico, psicológico y social en el estudiante, pues uno de los propósitos de este

espacio académico es lograr una formación integral en el estudiante, para alcanzar en él, un

ciudadano equilibrado, respetuoso, cumplidor de sus responsabilidades cívicas.

La I.E. se caracteriza por que todos sus entes se involucran en el desarrollo de las actividades,

dialogando, y compartiendo responsabilidades en los compromisos otorgados en las clases y por

la institución. Así mismo se observa como los acudientes se han apropiado de las

responsabilidades que tienen en la educación de sus hijos.

9.2. Participantes

El grado en el cual se hizo la investigación fue quinto, de este grado se seleccionó un grupo

conformado por 36 estudiantes, 14 niñas y 22 niños, cuyas edades variaban entre los 10 a 12

años. El estrato socioeconómico de los estudiantes oscila entre 3 a 5. Los estudiantes presentan

un acompañamiento permanente por parte de los padres de familia para el cumplimiento de sus

compromisos y otras actividades extracurriculares para la formación integral de los estudiantes.

Es común encontrar en los padres de familia un nivel de estudio profesional y por ello devengan

un salario superior al mínimo legal vigente mensual.

En su mayoría, los estudiantes tenían buena disposición para las actividades en grupo, y se

involucraban activamente en las propuestas planteadas. La intensidad horaria para ciencias

naturales era de 3 horas a la semana, los días martes de 7:30 am a 9:30 am y miércoles 10:00 am

a 11:00 am.

9.3. Etapas de la Investigación

9.3.1. Etapa 1: Observación y reconocimiento de los Modelos Iniciales.

En esta primera fase de la investigación se optó por hacer una observación de la cual se

hicieron registros en un diario de campo, teniendo en cuenta las características, el

comportamiento, actitudes de los estudiantes, con el fin de conocer los roles desempeñado

durante las actividades académicas. Además, se observaron, las dinámicas utilizadas por la

profesora cooperadora para dirigir y gestionar la clase.

Durante esta etapa se percibió cómo el estudiante del grado quinto no reconoce las estructuras

básicas de las plantas, porque se les enseña sin establecer la relación con el significado de ser

vivo, a partir de ello, se diseñó una actividad inicial para el reconocimiento de los modelos

iniciales de los estudiantes frente al fenómeno de valor educativo de la reproducción de plantas

con flor relacionado con el nacimiento de los mangos. Con esta actividad (ver anexo 1: SEA) se

pretendía conocer las representaciones de los estudiantes referentes a la formación del fruto y su

relación directa con la reproducción de la planta y el adecuado reconocimiento de las partes

implicadas en este proceso.

9.3.2. Etapa 2: Construcción de los Modelos Científicos basados en el ONEPSI y el

diseño de la Secuencia de Enseñanza y Aprendizaje.

Posteriormente con los resultados obtenidos de la etapa anterior y haciendo uso del ONEPSI

(Gutiérrez, 2014) como instrumento, se construyeron los cuatro modelos; teniendo en cuenta

diferentes tipos de fuentes de información, dependiendo la caracterización de los mismos dada

por López y Moreno (2014). Para comenzar el Modelo Estudiantil Inicial (MEi), se construyó

utilizando la actividad inicial de la Secuencia de Enseñanza y Aprendizaje (SEA) (ver anexo 1),

luego el Modelo Curricular (Mcu) se configuro con la ayuda de los planes de área de ciencias

naturales, la malla curricular, y algunos libros tradicionalmente utilizados (“ciencias naturales

quinto”, “planeta vivo” y “vida y naturaleza”); después el Modelo Disciplinar (MD) se elaboró

con la búsqueda del tema en libros propios de educación superior (Curtis : Biología. - 7. ed.) y

por último el Modelo Científico Escolar de Arribo (MCEA) surgió a través de la comparación de

los modelos antes mencionados, donde se consolidó la meta de llegada y referente para la

interpretación de la evolución de los modelos estudiantiles.

Las demandas de aprendizaje se establecieron a partir de una comparación entre los modelos

MEi y MCEA, lo que permitió la organización de las actividades a través del diseño de una

secuencia de enseñanza y aprendizaje (ver anexo 1), resaltando la importancia y la pertinencia

para la transformación de los modelos iniciales rastreados en la etapa inicial.

9.3.3. Etapa 3: Implementación de la Secuencia de Enseñanza y Aprendizaje (SEA) y

recolección de la información

Para esta investigación fue pertinente realizar la aplicación de una secuencia didáctica basada

en Pujol (2007), las actividades fueron organizadas dependiendo de las fases planteadas por la

autora, teniendo en cuenta las demandas de aprendizaje encontradas.

La implementación de la SEA, fue llevada a cabo durante 7 horas: en una primera sesión de 5

horas consecutivas, se pidió la colaboración de todos los profesores de la jornada para

implementarla, y una segunda sesión de 2 horas durante el espacio de la clase de ciencias

naturales. A continuación, se describe cómo se desarrolló cada actividad.

9.3.3.1. Explicitación del modelo estudiantil inicial

Actividad 1: ‘¿Cómo nacen los mangos?’:

Durante esta actividad se organizó a los estudiantes en grupos de 4 y 5 personas, a cada grupo

se le entregó una cartilla, en la cual se contaba una historieta de una situación (ver anexo 1). Los

estudiantes al final de la lectura respondieron cómo se producían los mangos, a través de una

explicación y un dibujo.

9.3.3.2. Introducción de los nuevos conocimientos

Actividad 2: ‘Entidad: La flor’:

Se conformaron parejas entre los estudiantes, a cada una se le entregó un instrumento de la

figura 1 (ver anexo 1), y una tabla (ver anexo 1), se recortaron las imágenes de la figura 1,

dependiendo de si las plantas poseían o no flor, y se pegaron en la tabla 1. Luego se procedió a

recoger la actividad explicándole a los estudiantes como ese criterio de ausencia o presencia de

flor permitía categorizar a las plantas en dos grupos diferentes: angiospermas y gimnospermas.

Para explicitar esta clasificación, se formaron grupos de 10 estudiantes y cada uno se ubicó un

lugar del salón, se les entregó unas fichas con unos conceptos, que organizaron en la pared según

sus modelos iniciales.

Luego por cada grupo los estudiantes explicaron la forma como se estableció la relación entre

los conceptos. Después se introdujeron los términos angiospermas y gimnospermas, los

estudiantes tuvieron oportunidad de reestructurar lo que ya habían organizado dependiendo de lo

que entendieron, posteriormente se pasó por cada grupo escuchando las explicaciones y además

se resolvieron dudas que presentaban los estudiantes. Durante el proceso se estuvo muy

pendiente de lo que realizaban los estudiantes para ayudarles en el proceso de regulación y

devolución.

Actividad 3: ‘Crea la Flor’:

Para esta actividad se realizó la disección de una flor de San Joaquín (Hibiscus rosa-sinensis

L.), para observar las partes de las flores como: Pétalos, sépalos, cáliz, antera, estambres,

estigma, estilo, ovario, óvulos. En el primer momento se visualizaron las partes y los estudiantes

las enunciaron, para luego separarlas cada una y verlas de forma individual.

Durante la exploración de la flor, se fue hablando de las funciones de cada parte (partes y

funciones de las estructuras involucradas en la reproducción). Además de que en el tablero se

proyectó la imagen de la figura 2 de anexo de la secuencia de enseñanza, como guía para los

estudiantes, y favorecer el reconocimiento de las partes que la conforman.

Luego los estudiantes agrupados en tres, pegaron la parte de la flor, con su respectivo nombre

y función (anexo 1, figura 1).

9.3.3.3. Estructuración y Síntesis

Actividad 4: ‘Maqueta tipo herbario’:

Después de haberse pegado, nombrado y escrito la función de cada parte de la flor en una

cartulina, de manera individual se les entregó a los estudiantes una tabla (anexo 1) en la que se

debían completar los cuadros en blanco, ya fuera indicar el nombre o la función o hacer la

ilustración de la parte de la flor que faltara, para así, ir generando evaluación y regulación del

aprendizaje.

Actividad 5: ‘Reproducción de las plantas’

Para esta actividad se hizo una lectura llamada “un viaje hacia lo desconocido” (Anexo 1,

tabla 2) donde se mencionaban partes y procesos involucrados en la reproducción de las plantas

angiospermas, al mismo tiempo se mostraba en cada grupo una flor en 3D para que los

estudiantes pudiesen visualizar el momento de actuación de cada una de las entidades

implicadas.

Posteriormente, se realizó una dinámica para representar los polinizadores: dos estudiantes de

cada grupo (6 personas en total) debían colocarse una máscara que simboliza un polinizador y

así, poner en práctica la función que estos desarrollan en la reproducción de las plantas con flor.

Se transportaba polen (representado con aleluyas) que se habían ubicado en algunos puestos

hacia las flores en 3D.

Actividad 6: ‘Lotería’:

Como actividad de estructuración y síntesis se recurrió a la implementación del juego del

sorteo o lotería, en la que el grupo de los 36 estudiantes del grupo de quinto se dividió en 6

grupos, (anexo 1). Después de que los estudiantes organizaron según su aprendizaje el proceso

de reproducción de las plantas con flor, la profesora sorteó las descripciones de los procesos y

los estudiantes las pegaron en las imágenes correspondientes. De la actividad anterior el ganador

expuso los criterios para la organización realizada.

9.3.3.4. Explicitación del modelo estudiantil – logrado

Actividad 7: ‘Historieta’

Para finalizar la aplicación de la secuencia, se conformaron los grupos iniciales (fase de

exploración), a cada estudiante se le entregó un instrumento (ver anexo 1), en el cual ellos

escribieron como se daba el proceso de formación de un fruto, las partes implicadas y las

respectivas etapas. En esta actividad se trató de resolver todas las dudas que lo estudiantes

tuvieran, de modo que durante la construcción de la explicación se hizo regulación y devolución

las veces que fuesen necesarias, lo cual facilitó a los estudiantes la construcción de su respuesta.

En la fase final de la etapa de la implementación de la SEA y recolección de la información,

se recogieron producciones de los estudiantes, grabaciones en video, y fotografías.

9.4. Fuentes e Instrumentos de Información

La información recopilada a través de los instrumentos (producciones de los estudiantes,

grabaciones de video, fotografías) fue la base que permitió la realización del análisis de la

evolución de los modelos de los estudiantes. A continuación, se hace una descripción de las

fuentes e instrumentos utilizados:

1. Producciones de los estudiantes (ver anexo 2, de algunas de ellas): Estas se obtuvieron a

través de las actividades escritas y los dibujos realizados en la fase de exploración

(actividad 1); la tabla de clasificación entre las plantas con flor y sin flor; maqueta tipo

herbario de las partes de la flor de San Joaquín; tabla evaluativa para contemplar las partes

del aparato reproductor de la planta; y texto escrito de los estudiantes para la explicitación

del modelo logrado.

2. Grabaciones en video: video de las sesiones de clase durante la aplicación de la secuencia

de enseñanza y aprendizaje, donde se pudieron visualizar situaciones, actividades e

intervenciones.

3. Fotografías: De cada una de las actividades realizadas en cada sesión de la SEA.

9.5. Organización de información.

La información recogida a través de las producciones de los estudiantes fue filtrada,

evaluando su aporte pertinente a nuestra investigación, posterior a ello, se realizó la

digitalización y tabulación permitiendo encontrar tendencias de respuestas, es decir, las

respuestas de los estudiantes en cada una de las actividades aplicadas fueron agrupadas según

coincidencia y/o proximidad en su explicación, y tendencia de las respuestas obtenidas. Para

mayor ilustración del tratamiento de los datos, se hizo necesaria la construcción de gráficas para

visualizar la tendencia de respuesta (ver Figura 5). La información fue organizada en carpetas

dependiendo de la actividad realizada, facilitando la gestión y el uso adecuado de la información

optimizando el tiempo utilizado para el análisis de los mismos.

Figura 5: Tendencia de respuesta por estudiantes en la actividad de exploración de los MEi mostrada para el

tratamiento de la información obtenida.

Según las respuestas obtenidas por parte de los 31 estudiantes organizados en 7 grupos durante la actividad 1

“Historieta: ¿Cómo nacen los mangos?”, se dedujeron las tendencias de respuestas, mostradas a continuación:

En la gráfica se observa como para los estudiantes la respuesta con el mayor número de repeticiones es

‘plantar la semilla’, convirtiéndose en la tendencia número uno, seguida de las ‘condiciones necesarias para

germinación’ (agua, luz, dióxido de carbono, sales minerales), centrándose en estas respuestas para explicar el

proceso de formación del mango.

En las grabaciones de video identificamos los momentos relevantes, donde a través de las

intervenciones de los estudiantes, explicitaban y verbalizaban los modelos y representaciones del

fenómeno de valor educativo dependiendo la actividad. Para el correcto manejo de la

información obtenida, se transcribieron los videos considerando los núcleos de interés para esta

investigación, por tanto, cada investigadora determinó momentos importantes, y se llegó a un

consenso sobre ellos, para hacer el análisis pertinente en cada situación. Los fragmentos

utilizados se pueden ver en el capítulo de análisis.

Durante las sesiones de la SEA se recopilaron varias fotografías que al igual que las

producciones de los estudiantes fueron clasificadas con respecto a cada actividad, algunas de

ellas sirvieron para sustentar los resultados preliminares y las afirmaciones realizadas en la

investigación.

Para la interpretación de las respuestas dadas por los estudiantes en la actividad final y su

cumplimiento de los criterios establecidos, se recurrió a la tabulación de los datos en el siguiente

cuadro:

Completar la tabla implicó evaluar el cumplimiento o no de 9 criterios para rastrear en las

producciones de los estudiantes la modelización a la que debían llegar.

Criterios.

1. Reconocimiento de la flor como estructura donde se lleva a cabo la reproducción.

2. Identificación de la necesidad de dos órganos reproductores (femenino y masculino).

3. Reconocimiento del estambre como órgano reproductor masculino, el cual se encarga de producir el polen.

4. Reconocimiento del pistilo como órgano reproductor femenino, el cual se encarga de producir los óvulos.

5. Identificación de estrategias para el transporte del polen.

6. Comprensión del proceso de polinización (Polen, estigma, estilo, ovario).

7. Conocimiento del proceso de fecundación (unión de los granos de polen y ovulo).

8. Identificación de los productos finales de la reproducción. (Ovulo-semilla; ovario-fruto).

9. Conocimiento de las condiciones necesarias para la germinación.

Teniendo en cuenta que la indagación contó con la participación de diferentes investigadoras

y diversas fuentes de información, fue pertinente utilizar una estrategia de validación de la

información tal como lo es la triangulación lo que posibilitó la consolidación de criterios entre

las investigadoras (Moreira, 2002, p.24)

9.6. Análisis de información

Una vez organizada la información, se analizó para verificar el estado del proceso en el

modelo estudiantil logrado, utilizando como categorías fundamentales de análisis las que se

derivan de los constituyentes ontológicos, epistemológicos y psicológicos del ONEPSI

(Gutiérrez, 2014), con el fin de establecer el modelo logrado en cada etapa de la SEA verificando

si se atendió o no la demanda establecida y el desarrollo del lenguaje científico aprehendido por

los estudiantes, es decir, explicitar la evolución de los modelos estudiantiles en cada fase de la

SEA.

Luego se determinaron las semejanzas y las diferencias entre el MEi y MCEA y el Modelo

estudiantil logrado (ML), para establecer qué tan próximos se encuentran los modelos

estudiantiles al MCEA, notando así presencia o ausencia de una evolución y también valorar el

diseño de la SEA en términos de su potencial para acercar los Modelos Estudiantiles a el MCEA.

9.7. Tratamiento ético de la información

En el primer acercamiento con los directivos de Institución Educativa La Paz sede John F.

Kennedy, se explicó el carácter académico de la investigación que se pretendía llevar a cabo,

dando a conocer los objetivos, y donde se acordó la devolución parcial y final de los resultados y

conclusiones obtenidas. Además, se solicitó la autorización para grabar las sesiones de clase.

De acuerdo con los criterios éticos que deben ser seguidos en este tipo de investigación se

solicitó un permiso a los padres de familia del estudiantado implicado en la investigación (ver

anexo 3, consentimiento informado).

La participación de cada estudiante fue voluntaria, y se aseguró en todo momento su

anonimato y el uso de la información con fines exclusivamente académicos.

ANÁLISIS DE RESULTADOS

9.8. Configuración de Modelo Científico Escolar de Arribo (MCEA).

En este apartado se presentarán los diferentes modelos que se utilizaron para el diseño de la

secuencia de enseñanza y aprendizaje (SEA): MEi, MCu, MD, MCEA y también el MCEL.

Además de ello, las demandas de aprendizaje evidenciadas al comparar el modelo inicial de los

estudiantes con el modelo científico escolar de arribo. Luego se presentará una tabla para dar una

visión general sobre el diseño de la SEA sobre la reproducción de plantas con flor (Pujol, 2007).

10.1.2. Modelos

Los modelos que se presentan a continuación, sirvieron como base para la construcción del

MCEA, el cual permitió el diseño de la secuencia de enseñanza y aprendizaje para analizar la

evolución de los modelos de los estudiantes. Los modelos serán presentados según el concepto

de modelo científico ONEPSI (Gutiérrez, 2014), que permite evaluar y analizar los tres

constituyentes de cualquier modelo: ontológicos, epistemológicos y psicológicos.

10.1.2.1. Modelo Estudiantil Inicial

El modelo se obtuvo a partir de la primera actividad de la secuencia de enseñanza y

aprendizaje ¿Cómo nacen los mangos? (Anexo 1)

En la tabla 1 se da conocer el MEi construido con los estudiantes del grado Quinto tres.

Tabla 1: Modelo estudiantil inicial sobre la reproducción de plantas con flor.

Fuente: Elaboración propia.

10.1.2.2. Modelo Curricular:

Se obtuvo a partir de la lectura y análisis de los planes de áreas de ciencias naturales del grado

quinto sobre el tema reproducción en las plantas y la respectiva malla curricular, teniendo en

cuenta además libros tales como planeta vivo y también los libros tradicionalmente utilizados en

la escuela como Ciencias naturales 5 de Santillana, Vida y Naturaleza.

Tabla 2: Modelo Curricular sobre la reproducción en las plantas con flor.

Fuente: Elaboración propia

10.1.2.3. Modelo Disciplinar

Se continuó con la construcción del modelo disciplinar, a través de la búsqueda del tema en

libros de biología propios de la educación superior: Elena Curtis y Sue Barnes.

Tabla 3: Modelo Disciplinar sobre la reproducción de plantas con flor.

Fuente: Elaboración propia

10.1.2.4. Modelo Científico Escolar de Arribo

Los tres modelos anteriores (MEi, Mcu y MD) se comparan para inferir el MCEA, teniendo

en cuenta las entidades, propiedades, relaciones entre dichas entidades y las reglas de inferencia

que rigen estas relaciones, ubicándose desde los constituyentes del ONEPSI.

Tabla 4: Modelo Científico Escolar de Arribo sobre reproducción de plantas con flor.

Fuente: Elaboración propia

9.9. Identificación de las demandas de aprendizaje

Para la identificación de las demandas de aprendizaje fue necesario comparar el Modelo

estudiantil inicial y el Modelo Científico Escolar de Arribo, lo cual permitió encontrar las

diferencias entre las entidades, propiedades, descripciones y explicaciones del fenómeno,

sirviendo estas como base, para el diseño de la secuencia de enseñanza y aprendizaje. La

pertinencia de las actividades elaboradas a partir de esas demandas, permitiría aproximar y

transformar los modelos iniciales de los estudiantes a un modelo más cercano al científico.

Figura 6: Identificación de las demandas de aprendizaje

Fuente: Elaboración propia.

9.10. Diseño de la secuencia de enseñanza y aprendizaje, a partir de las demandas de

aprendizaje identificadas en el MCEA.

Atendiendo a las demandas de aprendizaje mencionadas anteriormente (ver figura 5), se

diseñó una secuencia de enseñanza y aprendizaje basada en Pujol (2007) sobre la reproducción

de las plantas con flor al construir la relación flor-fruto. A continuación, se presenta un resumen

de la SEA (figura 6). Para mayor ilustración ver detalle en el (anexo 1).

Figura 7: Resumen de la Secuencia de Enseñanza y Aprendizaje sobre la reproducción en plantas con flor.

Fuente: Diseño de la secuencia de enseñanza y aprendizaje sobre la reproducción en plantas con flor. Elaboración a

partir del esquema “Organización de las actividades de la Unidad Didáctica” (Pujol, 2007, p. 239).

En la siguiente figura se muestra la correspondencia entre las actividades y la demanda de

aprendizaje a atender (Figura 7):

Figura 8: Correspondencia entre las actividades y la demanda de aprendizaje a atender.

Fuente: elaboración propia

9.11. Análisis de la evolución de los modelos estudiantiles

A continuación, se presentan los análisis de los resultados en términos de la comparación

entre el MEi obtenido en la fase de exploración, y el MCEA con cada uno de los modelos

estudiantiles en las fases de introducción, de estructuración, y de aplicación, para ello utilizamos

el ONEPSI (Gutiérrez, 2014), como herramienta que facilitó este proceso.

9.11.1. Comparación Modelo de Fase de Introducción (MI) vs MEi vs MCEA.

Durante esta fase se presentaron los contenidos referentes al tema de la reproducción de las

plantas con flor, para ello se realizaron ciertas actividades tales como: la flor (clasificación de

plantas con flor y sin flor), crea la flor (exploración de la flor de San Joaquín), reproducción de

las plantas y polinizadores (Lectura, y dinamización del papel de los polinizadores). (ver anexo

1: SEA).

Tabla 5: Modelo estudiantil en la fase de introducción.

Fuente: Elaboración propia.

Los estudiantes lograron explicar cómo dependiendo de la presencia o ausencia de la flor (ver

imagen 1), se puede hablar de la reproducción sexual o asexual de las plantas. A continuación, se

muestra un fragmento del V1 (00:00:00-00:00:18) de la conceptualización realizada en torno a la

actividad de la clasificación establecida, donde expresaron sus conocimientos frente a la

reproducción de las plantas:

Profesora: El hecho de la presencia o ausencia de la flor ¿en que se relaciona con la flor?

Estudiante: No tienen flor son las asexuales y las asexuales si se pueden reproducir, pero de diferente

manera, las sexuales son las que tienen flor y las asexuales que no tienen flor.

En esta fase no se obtuvieron más evidencias de una verbalización por parte de los estudiantes

en torno a los procesos específicos de la reproducción sexual, debido a que es una fase en la que

la profesora es la protagonista, en tanto introduce los nuevos conocimientos.

Imagen 1 La flor (clasificación de plantas con flor y sin flor).

Fuente: Elaboración propia.

En la actividad ‘Crear la flor’, se pudo evidenciar cómo la mayoría de los estudiantes

relacionaron las partes y las funciones de la flor, es decir, de los 24 estudiantes que realizaron la

actividad, 16 lo hicieron de forma correcta, teniendo en cuenta la explicación del profesor.

Imagen 2: Los estudiantes se encontraban realizando la maqueta de cada una de las partes de la flor involucradas en

la reproducción sexual de las plantas.

Sépalos: En conjunto es la corola, su función es

cubrir los pétalos.

Pétalos: En conjunto es el cáliz.

Su función es atraer el polinizador.

Estambres: Órgano reproductor masculino,

fabrican los granos de polen.

Pistilo: Es la parte femenina de la flor, sirve como

transporte del polen

Ovarios – Óvulos: Los óvulos son las células

sexuales femeninas.

Imagen 3: Los estudiantes teniendo en cuenta las explicaciones de la profesora durante la disección de la flor de San

Joaquín, pudieron identificar cada estructura involucrada en la reproducción.

9.11.2. Comparación Modelo de la fase de Estructuración (ME) vs MEi vs MCEA.

Durante esta fase el estudiante era el protagonista, debido a que, a partir de las explicaciones

recibidas en la fase anterior, modificaban sus modelos referentes al tema. Para lograr este

propósito se realizaron las siguientes actividades: ‘Mapa conceptual’ (plantas con flor y sin flor),

‘Maqueta’, ‘cuadro para completar las partes de la flor con su función’, y ‘sorteo’ (proceso de

reproducción de la flor). (Ver anexo 1). A partir de los resultados obtenidos en estas actividades

se construyó la siguiente tabla:

Tabla 6: Modelo estudiantil en la fase de estructuración.

Fuente: Elaboración propia.

En la comparación del modelo estudiantil de la fase de estructuración (ME) con el MEi y el

MCEA, pudimos evidenciar como el grado de semejanzas es mínimo con el modelo estudiantil

inicial, debido a que los estudiantes desconocen el proceso reproductivo en la flor. Se muestran

las explicaciones construidas por las investigadoras basadas en el ONEPSI (Gutiérrez, 2014) del

ME y el MEi teniendo en cuenta las producciones de los estudiantes:

Mei ME

La semilla sale de un fruto, esta se siembra y se

debe regar con agua, y con la ayuda de la luz solar,

el dióxido de carbono, sales minerales y agua, va

creciendo dando lugar a la planta, la cual está

constituida por la raíces, tallo y hojas, al ésta

alimentarse (fotosíntesis), suelta las flores y los

frutos. Y se repite el mismo proceso

En la flor se realiza la reproducción de la planta. En

ella se encuentra los estambres donde se forma el

polen, y en el pistilo se encuentra el ovario que

contiene el óvulo. El grano de polen es

transportado por diferentes polinizadores (insectos,

murciélagos, abejas, mariposas, viento, etc.) a otras

flores (Polinización), este cae al ovario donde se

une con la célula sexual femenina (óvulo), lo cual

se conoce como fecundación, dando lugar al

engrosamiento del ovario, para convertirse en fruto,

donde el óvulo después de fecundado, crece y se

convierte en semilla, para posteriormente dar lugar

a una nueva planta.

Imagen 4: Explicaciones construidas de los modelos MEi y ME, en base al ONEPSI (Gutiérrez, 2014), teniendo en

cuenta las producciones de los estudiantes.

Por otro lado, con el MCEA, se observó un alto grado de coincidencia, debido a que los

estudiantes en ambos modelos reconocen que la flor posee las partes para la reproducción de la

planta y los procesos implicados en la reproducción sexual (polinización, fecundación),

designando adecuadamente las estructuras tales como: estigma, estilo y pistilo.

A continuación, se mostrarán diversas evidencias, donde se refleja lo dicho anteriormente. En

el fragmento del V4 (00:00:03-00:01:12), se da la conceptualización realizada por parte de los

estudiantes, teniendo en cuenta el orden que le asignaron a las frases que se les entregó para la

construcción del mapa conceptual, donde explicaron su modelo elaborado en esa actividad,

reconociendo la flor como órgano reproductor de la planta y las partes que intervienen en el

proceso de la reproducción sexual:

Estudiante: Las plantas que tienen flores y las que tienen fruto son las más

abundantes, los órganos reproductores especializados serian esos que serían las

angiospermas. Las angiospermas son las semillas que se están cubiertas por capas.

Los órganos reproductores que no son especializados serían las gimnospermas, que

son las que no tienen flores y las que no tienen frutos.

Profesora: Entonces una preguntica por aquí según lo que dijo su compañero: ¿las

que tienen órganos reproductores especializados son…?

Estudiante: Las angiospermas

Profesora: ¿Y cuál es el órgano reproductor especializado?

Estudiante: Las que tiene flor, las flores.

Fragmento del V7 (00:00:33-00:00:46) donde los estudiantes están elaborando la maqueta de

la flor, ubicando la parte reproductiva masculina:

Profesora: ¿Que son las cositas que acabamos de pegar?

Estudiante: Los estambres y las anteras, y las anteras son las que fabrican el

polen.

Posteriormente, en el fragmento del V8 (00:00:00-00:02:10) se continuó con el

reconocimiento de estas partes y de algunas ideas sobre el proceso de polinización:

Profesora: ¿Qué encontramos de la parte superior del pistilo?

Estudiante: Cuatro bolitas negras.

Profesora: Pero ¿Cómo se llaman?

Estudiante: Estigma, estigma.

Profesora: ¿Cuál es la función del estigma? ¿Por qué es pegajoso?

Estudiante: ¿Por qué son pegajosos los estigmas?

Estudiante: Es una estrategia para que los polinizadores, […] cuando vayan, se queden ahí

pegados y puedan fecundar.

Profesora: ¿Qué más conforma el pistilo?

Estudiante: Estilo

Profesora: ¿El qué?

Estudiante: Estilo

Profesora: Estilo, y ¿para qué le sirve el estilo a la flor?

Estudiante: Para unir el estigma con el ovario.

Se puede mostrar otra evidencia de lo anterior, observando las siguientes respuestas de la

actividad donde los estudiantes debían de completar la información presentada, según las

nociones elaboradas:

Imagen 5: Respuestas de los estudiantes en la actividad de completar la información presentada.

Durante la verbalización que se realizó en esta actividad, fue posible que algunos estudiantes

elaboraran preguntas, para tratar de explicar desde su representación mental el proceso

reproductivo en la flor. Damos cuenta de esto en el fragmento del V9 (00:00:36-00:01-34)

presentado a continuación:

Estudiante: ¿Qué pasa si cogemos un estambre y se le metemos a los óvulos?

Profesora: Miren lo que está diciendo su compañera, ¿qué pasa? Niños presten atención y

ya seguimos con la actividad. Pregunta ¿qué pasa si cogemos un qué?

Estudiante: Un estambre.

Profesora: Si cogemos un estambre donde está el polen ¿cierto? Y se lo metemos al

óvulo. Si fuera, o sea que la planta todavía estuviera en su estado natural, ella ese proceso

lo hace a través de los polinizadores, nosotros aquí como ya la arrancamos, ya no hay

forma de que nosotros podamos hacer el proceso, que ahorita les vamos a explicar.

A pesar de las semejanzas encontradas entre ME y el MCEA, se pudieron identificar

diferencias en las propiedades relacionadas con las estrategias utilizadas por las plantas para ser

llamativas a los polinizadores (colores y olores atractivos), además no se concibe la idea de que

la flor posee órganos reproductores separados, ni la maduración del polen, y tampoco las

condiciones necesarias para la formación de una nueva planta, este último aspecto se presentó en

el modelo estudiantil inicial.

Podemos demostrar lo dicho anteriormente, con las respuestas obtenidas por los estudiantes

sobre la lectura “El Murciélago” (ver anexo1):

Transcripción:

1. Para atraer a los polinizadores y que ellos ayuden a las flores y plantas a reproducirse.

2. Es un grano que se encuentra en las anteras, en los estambres de la flor, y es la célula sexual masculina.

3. Con ayuda del aire, los polinizadores llevan el polen al pistilo hasta llegar al ovario y después llegan a

los óvulos.

Imagen 6: Respuestas obtenidas por los estudiantes sobre la lectura “El Murciélago”.

Además de la verbalización escrita, se dio la socialización de forma oral, lo que podemos

observar en varios de los de fragmentos del V11 (00:09:52-00:10:55):

Profesora: Vamos entonces a empezar, primero: ¿para qué crees que les sirva a las plantas tener flores con

olores y colores llamativos?

Estudiante: Para que lleguen los animales que polinizan a las plantas y los lleven a otras plantas y puedan

polinizar; para polinizar.

Profesora: Muy bien. Ahora ¿quién cree tener otra respuesta diferente a la que él dijo o que quiera

complementarla?

Estudiante: Es para atraer a los polinizadores. […]

Fragmento (00:11:44 - 00:20:00)

Profesora: Segunda pregunta ¿qué es polen? Chicos esa pregunta ya la han trabajado con [la profesora]; Nataly

la trabajaron mucho.

…

Estudiante: Es un grano que se encuentra en las anteras de la flor.

Profesora: ¿En las anteras de la flor? ¿Están seguros que es un grano? ...

Estudiante: Es lo que usa la flor para reproducirse

Profesora: Pero ¿cómo se llama técnicamente?, lo hablaron mucho con Nata

Estudiante: Aparato reproductor femenino

Profesora: ¿Es aparato reproductor?

Estudiante: No

Estudiante: Célula eee sexual masculina

Profesora: ¿Escucharon a su compañero todos? ¿Qué es el polen?

Estudiante: Célula sexual masculina

Profesora: Bien. Bueno el polen es la célula sexual masculina, vamos con la tercera pregunta:

Estudiante: Profe yo me la se

Profesora: La tercera pregunta: ¿cómo pasa el polen de una flor a otra?

Estudiante: Profe. Y después dicen que porque no participó.

Estudiante: Por medio de las abejas o mariposas u otros polinizadores.

Profesora: ¿Ellos qué hacen?

Estudiante: Se llevan el polen lo pasan a otra flor.

Profesora: ¿Y cómo lo cogen? ¿Cómo lo llevan? ¿No sabe?

Profesora: [Profesora] Vanesa por aquí él estudiante quiere participar

Profesora: ¿Si quiere participar?

Profesora: Él quiere decir algo

Estudiante: No ya, ya lo que decía él.

Profesora: ¿Y qué dijo? Repítalo

Estudiante: Que los polinizadores cogían el polen del pistilo y lo transportaban a otras plantas.

Profesora: ¿Y cómo lo hacen? ¿Cómo lo transportan?

Estudiante: Por medio del pistilo

Profesora: Con el pistilo, se lo sacan del pistilo. ¿Ellos van a buscar el polen a y lo voy a sacar y lo llevo?

Estudiante: No, ellos buscan las flores para polinizarlas.

Profesora: Pero ellos dicen voy a polini… hoy amanecí. Llega un polinizador, llega el murciélago y dice hoy

me levanté con ganas de ir a polinizar aquella florecita ¿el sí dice a voy a polinizar?

Estudiante: No

Profesora: Entonces ¿Qué hace?

Estudiante: Busca una flor específica para poder polinizarla

Profesora: Pero ¿El realmente dice voy a polinizar?

Estudiante: No… mmm

Profesora: Veamos qué nos dice por aquí, escuchemos.

Estudiante: Porque cuando se posan a una flor es como ellos se van a la piedrita a chupar el polen les queda en

las patas y cuando van a polinizar a otra flor, el polen que se les queda en las patas se les… Algo así.

Profesora: Bueno ella tiene la idea más o menos clara, pero todavía no hemos podido complementarla. Más

duro por favor.

Estudiante: Ellos también llevan el polen a otra flor.

Profesora: Pero ¿cómo hacen para llevarlo?

Estudiante: Ellos lo absorben

Profesora: ¿Lo absorben?

Estudiante: Lo tienen ahí y lo llevan a otra flor y lo dejan…

Profesora: ¿Cómo se transporta el polen?

Estudiante: Como el polen es tan pegajoso se les queda pegado y cuando se trasladan caen en otras flores.

Profesora: Escucharon lo que dijo su compañera.

Estudiante: Si

Profesora: Repítame por favor

Estudiante: Como el polen es tan pegajoso se les queda pegado y cuando se trasladan se caen en otras flores…

Estudiante: Profe tengo una duda, si el polen cae en una flor masculina ¿qué pasa?

Profesora: Eso depende, chicos me escuchan, por ejemplo: si el polen va y cae en una flor que tiene células

sexuales masculinas que tiene como tal el órgano reproductor masculino y no tiene femenino ¿qué va a pasar?

no hay fecundación, tiene que caer en una flor apta que pueda realizar el proceso de fecundación…

Respecto al lenguaje, los estudiantes lograron designar y describir los procesos, de una forma

general, planteando explicaciones implícitas, donde aún omiten detalles específicos para la

interpretación adecuada de la reproducción sexual de las plantas.

Para finalizar, verificamos el cumplimiento de las demandas de aprendizaje - reconocer a la

flor como parte la planta y estructura fundamental para la reproducción de las mismas, reconocer

las partes u órganos reproductores de la flor y su función, construir los conceptos de polinización

y fecundación- en esta fase de estructuración, se analizó cómo los estudiantes durante el

desarrollo de las actividades propuestas para atender estas demandas verbalizan la flor como

órgano reproductor de la planta, donde la reconocen como parte y no el organismo completo,

además son capaces de enunciar que esta posee los órganos reproductores, sin embargo,

recurriendo a las diferencias entre los modelos, los estudiantes no conciben la idea que estos

puedan estar separados en diferentes flores. Por último, los estudiantes comprenden y explican

cómo se da el proceso de polinización y fecundación de una forma general.

9.11.3. Comparación Modelo de la fase de aplicación (ML) vs MEi vs MCEA.

Para construir el Modelo estudiantil logrado de manera definitiva, teniendo en cuenta los

resultados de la actividad “carta a Don Miguel”, se explicitaron los siguientes criterios que

sirvieron para rastrear en las producciones de los estudiantes la modelización a la que debían

llegar:

1. Reconocimiento de la flor como estructura donde se lleva a cabo la reproducción.

2. Identificación de la necesidad de dos órganos reproductores (femenino y masculino).

3. Reconocimiento del estambre como órgano reproductor masculino, el cual se encarga de producir el polen.

4. Reconocimiento del pistilo como órgano reproductor femenino, el cual se encarga de producir los óvulos.

5. Identificación de estrategias para el transporte del polen.

6. Comprensión del proceso de polinización (Polen, estigma, estilo, ovario).

7. Conocimiento del proceso de fecundación (unión de los granos de polen y ovulo).

8. Identificación de los productos finales de la reproducción. (Ovulo-semilla; ovario-fruto).

9. Conocimiento de las condiciones necesarias para la germinación.

A continuación, se elaboró una tabla que permitió visualizar, por cada estudiante que realizó

la actividad, si su producción cumplía o no, con los criterios construidos anteriormente.

Según los datos obtenidos con la elaboración de la siguiente tabla, se pudo notar que

alrededor de la mitad de los estudiantes no cumplieron con los 4 criterios mínimos para que la

respuesta fuese correcta, donde se podría inferir que no se logró comprender a cabalidad la

temática propuesta.

Convenciones

Tabla 7: Análisis de respuesta de los estudiantes, para verificar fiabilidad de respuestas.

Fuente: Elaboración propia.

Durante esta fase se pretendía que el estudiante explicitara el Modelo Logrado a través de la

actividad “Carta a don Miguel”, donde se debían tener en cuenta las explicaciones brindadas

durante la secuencia para describir el proceso de reproducción en las plantas con flor y lograr

restructurar el modelo obtenido en la fase anterior. A partir de los resultados alcanzados por parte

de los estudiantes en esta actividad, se construyó la siguiente tabla:

Tabla 8: Modelo estudiantil en la fase de Aplicación, es decir del Modelo Logrado (ML)

Fuente: Elaboración propia.

La comparación de los MEi vs MEL y MEL vs MCEA, evidenció cómo inicialmente los

estudiantes no concebían el proceso de reproducción en las plantas para que suceda la

germinación, por ende, no mencionaban la flor como estructura reproductiva, donde se encuentra

los órganos reproductores (masculino y/o femenino), omitiendo la importancia de los procesos

como polinización y fecundación, dando una explicación basada en las características

perceptibles a simple vista. Después de la intervención a través de la SEA, en la fase de

aplicación, los estudiantes pudieron complejizar sus explicaciones, debido a que coinciden con el

MCEA, en que en la flor se encuentran los órganos reproductores, masculinos y femeninos.

Además, se reconoció el papel de los polinizadores en el proceso de la polinización, y en el

proceso de fecundación, aspecto que no era mencionado en el MEi.

Obsérvese en la siguiente Imagen 7, extraída de los modelos MEi y ML, mediante el ONEPSI

(Gutiérrez, 2014):

Mei ML

La semilla sale de un fruto, esta se siembra y se

debe regar con agua, y con la ayuda de la luz solar,

el dióxido de carbono, sales minerales y agua, va

creciendo dando lugar a la planta, la cual está

constituida por la raíces, tallo y hojas, al está

alimentarse (fotosíntesis), suelta las flores y los

frutos. Y se repite el mismo proceso

En la flor se realiza la reproducción de la planta.

En ella se encuentra los estambres donde se forma

el polen, y en el pistilo se encuentra el ovario que

contiene el óvulo. El grano de polen es

transportado por diferentes polinizadores (insectos,

murciélagos, abejas, mariposas, viento, etc.) a

otras flores (Polinización), este cae al ovario

donde se une con la célula sexual femenina

(ovulo), lo cual se conoce como fecundación,

dando lugar al engrosamiento del ovario, para

convertirse en fruto, donde el óvulo después de

fecundado, crece y se convierte en semilla, para

posteriormente dar lugar a una nueva planta.

Imagen 7: Explicaciones de los modelos MEi y ML, mediante el ONEPSI (Gutiérrez, 2014)

Se debe destacar cómo los estudiantes en el MEi tuvieron en cuenta las condiciones

necesarias (luz solar, dióxido de carbono, sales minerales y agua) para la germinación, pero

como se mencionó anteriormente no se relacionaba con los procesos de polinización,

fecundación, maduración, como se muestra en el MCEA. Estos factores en el MEL no fueron

replanteados para una incorporación en la explicación detallada de la reproducción de las plantas

con flor, debido a que en la SEA, no fueron tenidos cuenta para que los estudiantes construyan

explicaciones relacionándolo con el proceso de reproducción. Adicionalmente, en el modelo

logrado los estudiantes incorporaron una entidad diferente (polinizador), a las del MCEA, la cual

le permitió una mejor explicación del proceso de polinización.

Actividad Inicial (¿de dónde viene los mangos?) Actividad Final (Don Miguel 2)

Imagen 8: Respuestas de los estudiantes en la actividad inicial (¿De dónde viene los mangos?) y la actividad final

(Don Miguel)

Por otro lado, se puede visualizar cómo los estudiantes a pesar de que complejizaron sus

explicaciones en el MEL, no se refirieron al concepto de la reproducción sexual de las plantas de

forma explícita, ni concebían la idea de que la flor puedan tener los órganos reproductores

separados, tampoco mencionaban la maduración del polen, y no se verbalizaron las estructuras

estigma y estilo como parte fundamental del fenómeno estudiado.

Teniendo en cuenta la importancia de la verbalización en los procesos de enseñanza y

aprendizaje de la ciencia, se pudo observar como el lenguaje utilizado por los estudiantes sufrió

cambios significativos, debido a que incorporaron entidades, conceptos y descripciones

específicas del fenómeno a tratar, lo que se evidencia en una explicación con un grado de

complejidad mayor.

Obsérvese en la siguiente Imagen 9 las explicaciones elaboradas a partir de las actividades

realizadas por los estudiantes, extraída de los modelos MCEA y ML, mediante el ONEPSI

(Gutiérrez, 2014)

ML MCEA

En la flor se realiza la reproducción de la planta. En

ella se encuentra los estambres donde se forma el

polen, y en el pistilo se encuentra el ovario que

contiene el óvulo. El grano de polen es

transportado por diferentes polinizadores (insectos,

murciélagos, abejas, mariposas, viento, etc.) a

otras flores (Polinización), este cae al ovario donde

se une con la célula sexual femenina (ovulo), lo

cual se conoce como fecundación, dando lugar al

engrosamiento del ovario, para convertirse en fruto,

donde el óvulo después de fecundado, crece y se

convierte en semilla, para posteriormente dar lugar

a una nueva planta.

La reproducción sexual de las plantas se realiza en

la flor. En algunas flores los órganos masculinos y

femeninos se encuentran juntos y en otras se

encuentran por separado. En los órganos

masculinos o estambres, se forma el polen,

mientras que, en el órgano femenino o pistilo, se

origina el óvulo. El grano de polen al madurar, es

transportado por el viento, insectos, murciélagos, u

otros agentes. Posteriormente si cae al estigma del

pistilo, se presenta el fenómeno conocido como

polinización: el grano de polen desciende por el

estilo hasta el ovario, donde se encuentra con el

óvulo y lo fecunda. Esta unión se conoce como

fecundación. El óvulo, después de fecundado, crece

y se convierte en semilla, mientras que el ovario

que lo contenía se transforma en fruto. Esto es

posible en condiciones adecuadas de luz,

temperatura y humedad. Y después se puede formar

una planta.

Imagen 9: Explicaciones elaboradas a partir de las actividades realizadas por los estudiantes, extraída de los modelos

MCEA y ML, mediante el ONEPSI (Gutiérrez, 2014).

A pesar de ello, en el caso específico de las estructuras estigma y estilo los estudiantes

conocen las características y las funciones, pero no incluyeron el concepto en su lenguaje,

recurriendo a descripciones básicas, tales como: Estigma se refieren como parte pegajosa

(estrategia de la flor, para ser polinizada) donde cae el polen transportado y el estilo como tubito

que une el estigma con el ovario.

Imagen 10: Respuesta de uno de los estudiantes en la actividad final de Don Miguel.

Por último, teniendo en cuenta la demanda de aprendizaje a atender en esta actividad -

modelizar la reproducción sexual de las plantas con flor - los estudiantes lograron crear un

modelo más complejo, donde modelizaron la reproducción sexual de las plantas con flor, en

comparación con el modelo inicial, el cual les permitió la elaboración de explicaciones más

cercanas a las dadas por la ciencia, es decir, se aproximaron al modelo científico escolar de

arribo, aunque no verbalizaron cada una de las estructuras involucradas de forma detallada.

10. CONCLUSIONES

Teniendo en cuenta la pregunta que orientó esta investigación ¿Cómo evolucionan los

Modelos Estudiantiles del grado 5 a partir de la aplicación de una secuencia didáctica sobre la

modelización de la función vital de reproducción en plantas con flores al construir la relación

flor-fruto?, los resultados obtenidos permiten inferir que los modelos estudiantiles

evolucionaron paulatinamente a lo largo de la secuencia de enseñanza y aprendizaje de la

siguiente forma: en la primera fase de explicitación del modelo inicial, los estudiantes no

concebían el proceso de reproducción en las plantas para que se llevara a cabo la germinación, y

sus explicaciones se basaban en las características perceptibles a simple vista.

En la segunda fase, introducción de los nuevos conocimientos y relaciones, los estudiantes

lograron distinguir entre la reproducción sexual o asexual de las plantas, sin embargo, en esta

fase, no se obtuvieron evidencias de una verbalización en torno a los procesos específicos de la

reproducción sexual.

Posteriormente en la tercera fase, estructuración y evaluación, se logró evidenciar que los

estudiantes reconocieran la flor como estructura que posee las partes y lugar donde se dan los

procesos implicados en la reproducción sexual (polinización, fecundación).Por otro lado, la

separación de los órganos reproductores en la flor, la maduración del polen, y las condiciones

necesarias para la formación de una nueva planta, no fueron incorporadas y/o retomadas en las

explicaciones de los estudiantes. Durante esta fase, el lenguaje utilizado tuvo una evolución

debido a que los estudiantes lograron hacer modificaciones con respecto a las fases anteriores.

Durante la última fase, explicitación del modelo estudiantil logrado, se pudo evidenciar la

reestructuración del modelo obtenido en la fase anterior por parte de los estudiantes, teniendo en

cuenta la complejización adquirida en sus explicaciones para describir el fenómeno de valor

educativo, logrando una aproximación importante al Modelo Científico Escolar de Arribo, ya

que introdujeron nuevas entidades y propiedades, transformando así su Modelo Inicial.

Considerando los objetivos planteados en la parte inicial de la investigación, se pueden

explicitar en los siguientes apartados como cada uno tuvo un alcance significativo, en la medida

en que la metodología implementada sirvió para dar respuesta a cada uno de ellos.

- Respecto a la configuración del Modelo Científico Escolar de Arribo, a través de

la comparación del modelo curricular, disciplinar e inicial, fue importante establecerlo

como referente, ya que permitió analizar el grado de aproximación de cada uno de los

modelos alcanzados en las etapas de la SEA, observando diferencias y similitudes entre

ellos. Además, al haber tenido en cuenta las demandas de aprendizaje y las

representaciones iniciales de los estudiantes, se configuró como una ruta que permitió

establecer explicaciones más complejas y cercanas a la ciencia por parte del estudiantado.

- Para explicitar los modelos construidos a lo largo de la SEA, se evidenciaron

diferencias en los constituyentes ontológicos, epistemológicos y psicológicos de los

estudiantes referente al tema de reproducción en plantas con flor basados en el ONEPSI,

en la primera fase de la modelización de la relación flor-fruto, los estudiantes en su

modelo inicial identifican ciertas entidades y propiedades, sin embargo no se establecen

aspectos de corte psicológicos entre la flor – fruto y su papel en la reproducción de las

plantas con flor, por tanto las explicaciones de los estudiantes solo se refieren a las

condiciones necesarias para la germinación de una nueva planta.

Para la segunda etapa, el modelo construido por los estudiantes es general y, se

presentan de forma sencilla los constituyentes ontológicos, epistemológicos y

psicológicos; de igual manera en las explicaciones elaboradas se logró deducir la

diferencia entre la reproducción sexual o asexual de las plantas.

En la fase tres de Estructuración y Síntesis, los estudiantes lograron reconocer

entidades de una forma detallada, por ello, epistemológicamente construyen los conceptos

de polinización y fecundación.

Por último, en la fase de aplicación, el modelo elaborado se complejiza, ya que las

entidades explicitadas, se describieron de forma más detallada y establecieron la relación

entre flor y fruto, y su importancia para la generación de una nueva planta por su papel en

la reproducción sexual de esta. En este modelo se evidencia cómo los estudiantes hicieron

una evaluación del modelo planteado en las fases anteriores, logrando que se dieran

grandes modificaciones en la forma cómo percibían el fenómeno, y así replantearon sus

explicaciones, presentando inferencias significativas.

- La Secuencia de Enseñanza y Aprendizaje elaborada sobre la función vital de la

reproducción en las plantas, al construir la relación flor-fruto, se valora como una

herramienta eficiente para contribuir en la evolución de los modelos iniciales, respecto al

MCEA, debido a que las explicaciones de los estudiantes tuvieron un acercamiento

significativo a los planteados en este modelo que sirvió como referente, ya que su MEi se

fue transformando a uno con más semejanzas al dado por la ciencia. Aunque, los

estudiantes no lograron dar las explicaciones de forma equivalente al que se había

propuesto en el MCEA, se resalta como en el modelo logrado se consiguió una

aproximación relevante.

Por último, se destaca como el ONEPSI a través de sus constituyentes ontológicos,

epistemológicos y psicológicos, unido con las demandas de aprendizajes permitieron la

descripción, interpretación de los modelos construidos en cada etapa de la Secuencia de

Enseñanza y Aprendizaje, aportando una perspectiva detallada que favorece el

fortalecimiento de la ciencia escolar, debido a esto el enfoque teórico fue fundamental y

pertinente para esta investigación. En tanto, se sugiere que sea aprovechado en la

enseñanza de las ciencias, para que los estudiantes puedan alcanzar explicaciones

complejas, que estén cada vez más próximas a las explicaciones científicas.

11. RECOMENDACIONES

La intención de este apartado es realizar algunas sugerencias relacionadas con la Secuencia de

Enseñanza y Aprendizaje, la comprensión de los modelos iniciales estudiantiles, y la elección de

los participantes, para futuros trabajos que empleen como referencia este proyecto de

investigación, como se muestra a continuación:

• En la aplicación de la secuencia de enseñanza y aprendizaje realizada en este trabajo, se

recomiendan algunas modificaciones en la fase de introducción de los nuevos conceptos en la

actividad número dos, donde a los estudiantes se les explicó el modo en el que debían clasificar

la imágenes de las plantas dependiendo de la ausencia o presencia de flor; se considera

importante que el estudiante sea capaz de proponer criterios de clasificación, para conocer de

forma adecuada su modelo inicial y lograr una mayor eficacia para el reconocimiento de la flor

como la estructura de clasificación de las plantas para definir la forma de su reproducción –

Reproducción sexual y asexual-.

• Es de vital importancia que el profesor preste suficiente atención al modelo inicial

elaborado por los estudiantes según el tema en cuestión , y no se hagan juicios de valor

designándolos como erróneo o equívocos, se deben de tener en cuenta para saber en qué estado

se encuentran , para rastrear la demandas e incorporarlas en las actividades siguientes, para que

así los estudiantes puedan modificar sus modelos complejizando sus explicaciones, teniendo en

cuenta esto no se debe pasar por alto las representaciones mentales iniciales, por el contrario

deben ser utilizadas como punto de partida, por ello se recomienda que se incluyan para futuras

intervenciones en este tema.

En el caso específico de esta investigación, en la planeación de las actividades de la SEA

posteriores a la explicitación del modelo estudiantil inicial, se debe tener en cuenta las

condiciones de germinación para la reproducción de las plantas con flor, mencionadas por los

estudiantes; debido a que en esta investigación se obviaron y no fueron planteadas en su

incidencia en la reproducción de las plantas y la relación entre flor-fruto, por consiguiente en el

modelo logrado en la fase final de la SEA elaborado por los estudiantes, no se tuvo en cuenta

para relacionarlas con el fenómeno de valor educativo y lograr una explicación de mayor

proximidad con el Modelo Científico Escolar de Arribo(MCEA).

• En la metodología se sugiere escoger un determinado número de la población de

estudiantes del grado quinto, en la medida en que se pueda prestar mayor atención al grupo

identificado con características específicas, para tener un mejor control sobre la información y

además para permitir un análisis de resultados más específicos.

• A quienes tomen como instrumento la secuencia de enseñanza y aprendizaje planteadas

en esta investigación, se les recomienda ser más enfáticos en la elaboración de actividades

relacionadas con la demanda de aprendizaje para el adecuado reconocimiento de la flor como

estructura de la planta, ya que en los resultados obtenidos se pudo verificar como los estudiantes,

persistían en hacer una catalogación errónea frente a este aspecto.

• Los profesores que implementen la presente secuencia de enseñanza y aprendizaje tal y

como está diseñada, deben de estar atentos para ajustar las actividades en función de los

objetivos planteados y las demandas de aprendizaje de sus propios alumnos. Estas demandas se

pueden identificar al analizar el lenguaje que usan los estudiantes al hacer inferencias, emitir

hipótesis, comprobarlas, y al dar explicaciones. Teniendo en cuenta lo anterior se pueden hacer

todas las modificaciones pertinentes para responder a esas demandas y así, lograr cumplir en

gran medida los objetivos.

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13. ANEXOS

Anexo 1: Secuencia de Enseñanza y Aprendizaje (SEA) sobre la reproducción en plantas con

flor.

I. Explicitación del modelo estudiantil inicial.

Introducción del fenómeno a modelar, permitiendo en el estudiante la explicitación de sus

representaciones frente a la reproducción de las plantas con flor:

Actividad 1: ¿Cómo nacen los mangos?

La actividad anterior se realizó en 7 grupos de 4 estudiantes, quienes debían explicarles a sus

compañeros lo que creen que contestó Don Miguel a Emmanuel y Sara.

II. Introducción de los nuevos conocimientos

Presentar a los estudiantes el nuevo conocimiento, en situaciones progresivamente más

abstractas.

En las siguientes actividades se pretende Introducir entidades, propiedades y relaciones, con el

fin de construir un nuevo modelo más acorde al científico.

Actividad 2:

Entidad: La flor

Demanda de aprendizaje: Los estudiantes necesitan reconocer la flor como parte de la planta y

como estructura fundamental para la reproducción de la misma.

Objetivo: Reconocer la flor como parte estructural y fundamental en la reproducción de las

plantas con flor.

Descripción:

Para esta actividad, se formarán 18 grupos (2 personas) y a cada grupo se le entregará una hoja

(Figura 1), y una tabla 1, con el propósito de que los estudiantes agrupen cada uno de los

individuos allí presentado, diferenciando las plantas que poseen o no poseen flor.

Figura 1

1

2

3

4 5 6

7

8 9

10

11

12

Tabla 1.

Plantas con flores Plantas sin flores

Luego para mejor compresión, se explicará a través de un diagrama de ideas la clasificación de

las plantas en gimnospermas y angiospermas, y las partes de cada una de ellas.

Para la construcción de este diagrama, se formarán tres grupos de 12 estudiantes, a cada uno de

ellos se le dará una ficha del diagrama (plantas, angiospermas, gimnospermas, etc.) con la

intención de construirlo en tres partes diferentes del salón, a medida que se vaya explicando el

tema.

Actividad 3: Crea la Flor

Entidad: La flor, Vectores de Polinización

Demanda de aprendizaje: Reconocer cada una de las partes u órganos que componen la flor y

su función.

Conocer que las entidades como el viento, aves, murciélago, insectos, mamíferos, etc., son

agentes polinizadores que permiten la polinización, en tanto que transportan el polen.

Objetivo: Reconocer y determinar las partes de la flor con cada una de sus funciones, en relación

con la reproducción de la planta y permitir en los estudiantes el reconocimientos de los agentes

polinizadores.

Descripción:

3.1 Observación de las partes de la flor:

Se realizará la exploración de una flor de San Joaquín (Hibiscus rosa-sinensis L.) Figura 2, para

observar las partes de las flores como: Pétalos, sépalos, cáliz, antera, estambres, estigma, estilo,

ovario, óvulos. Se mantendrá la disposición de 3 grupos con 12 estudiantes. En donde a cada

estudiante se le dará una flor para realizar la disección.

Nota: A los estudiantes hay que hacerles saber que la flor de San Joaquín es una flor completa,

porque tiene cuatro partes: el cáliz, la corola, los estambres y el pistilo. Pero en la naturaleza en

lo habitual la gran mayoría de flores no cumplen esa estructura, para la realización de nuestra

investigación es necesario tener en cuenta este tipo de flores, ya que brinda la posibilidad de

observar todas las partes de la flor y el tipo de reproducción sexual.

Figura 2:

Tomado de:

http://hvplantas.blogspot.com.co/2009/10/nombre-comun-san-joaquin-rosa-de-la.html

Materiales: Lupa, flores de San Joaquín, cuchilla, dos pedazos de cartón, pinzas (depilador de

cejas usados), colbón, cinta adhesiva, tijeras.

En un primer momento, visualizar las partes a simple vista y pedirles a los estudiantes que las

enuncien. Posteriormente se le orientará a los estudiantes para ir separando cada parte con la

intención de que la visualicen de una forma precisa (se puede utilizar la lupa.)

Durante esta exploración de la flor, iremos hablando de las funciones de cada parte. (Partes y

funciones de las estructuras involucradas en la reproducción)

Además en el tablero se puede poner la figura 2 para que sea como una guía, para ir

caracterizando cada una de las partes.

Figura 2

En el transcurso de la exploración, se orientará al estudiante para que observe los granos de

polen que aparecen, esto servirá para introducir posteriormente los vectores de polinización.

Mencionarles a los estudiantes que los colores de las flores y sus olores atraen a insectos, aves,

pequeños mamíferos, etc. que al acercarse a la flor, su cuerpo queda lleno de granos de polen.

Cuando este vector llega a otra flor, si las células masculinas (polen) llegan al estigma se dará

paso a la fecundación. Otras flores pueden utilizar al viento o al agua como vector.

Lee la siguiente lectura “El Murciélago”

“Antes me daba miedo que existieran los murciélagos. Cada vez que oía el negro aleteo en los

árboles corría para esconderme, porque creía que iban a venirse en picada hasta mi cuello

para sacarme toda la sangre que tuviera. Incluso una vez tuve uno tan cerca que podía ver su

extraña nariz y sus ojos apagados. Por la noche, claro, no pude dormir; mi mamá tampoco

porque con el susto me pasé a su cama.

Pero hace un mes Paula, mi hermana, me contó que esos animalitos no hacen daño a nadie, y

en cambio sirven para acabar con ciertos insectos que perjudican los cultivos. Me dijo, además,

que sus alimentos preferidos son el néctar de las flores y algunas frutas. Por eso me dediqué a

espiarlos. Me empezó a gustar la manera extraña como duermen, colgados como si fueran

racimos de plátanos, pero con alas y cuerpo de ratón. Luego los seguí hasta las flores. Me

sorprendió ver cómo introducen la trompita en la flor, sin saber que mientras lamen el néctar

los granos de polen se les pegan al cuerpo. Cuando van a buscar más alimento esparcen el

polen, y así propiciar la polinización de otras flores...”.

Gloria Liliana Garzón Molineros

Preguntas orientadoras

¿Qué observas en la parte superior de la antera?

¿Para qué crees que le sirva a las plantas tener flores con olores y colores llamativos?

¿Qué es polen? y ¿cómo pasa el polen de una flor a otra?

III. Estructuración y Evaluación:

Para la identificación de cada parte del aparato reproductor de la planta, con su respectiva

función se realizará una maqueta tipo herbario (Figura 3), separando (pistilo, estambres, ovarios,

óvulos) y enumerando sus funciones.

A cada estudiante se le entregará un kit con las funciones de cada parte del aparato reproductor

de las angiospermas (Impreso en cartulina), tratando de que mientras se explica la función de

cada una, los estudiantes vayan organizando en la maqueta, cada parte con su respectiva función.

Además el kit contará con imágenes de diferentes polinizadores y su función dentro de la

reproducción de las plantas.

Para dinamizar el papel que cumple los polinizadores, se repartirá a dos estudiantes de cada

grupo, una máscara personalizando a un determinado polinizador para que simule la función de

los mismos, transportando granos de polen que anteriormente se pegaron en las maquetas (Estos

granos de polen se pegaran en algunas maquetas y serán elaborados de manera que sobresalgan

y se pueda llevar a cabo la dinámica).

Esto se realizará después de terminada la maqueta.

Tomado de: https://es.pinterest.com/pin/466052261419018361/?lp=true

Para una evaluación consecuente a los aprendizajes se utilizará la siguiente tabla 2 (individual):

Tema: Partes del aparato reproductor de la planta Grado: __________ Fecha:

____________

Nombre del estudiante ______________________________________

Parte ¿Qué función cumple? Ilustración

Órgano masculino de la

flor…………………………………………………………

……………………….

Antera Parte del estambre encargado de la producción de

polen. Pequeña bolsa amarilla que forma parte del

interior de la flor, cuya función es la de sostener los

granos de polen.

Ovario

s

Son las células femeninas de una flor

Filame

nto

Tiene como función sostener las anteras que se

encuentran ubicadas en la parte superior, fijar a los

estambres

Estigm

a

Parte femenina de la planta que está encargada de

recibir el polen.

Estilo

Actividad 5: “Reproducción de las plantas”

Entidad: Flor, Polen, Ovarios, Óvulos, Semilla y Fruto

Demanda de aprendizaje: Necesitan construir y asimilar los conceptos de polinización y

fecundación

Objetivo: Asociar la polinización y la fecundación a la formación de la semilla y el fruto.

Descripción: Introducción

En la siguiente actividad se hará la narración de la lectura “Un viaje hacia lo desconocido”

(cuadro 2), acompañado de una flor en 3ra dimensión para permitir en los estudiantes la

visualización de cada una de las partes y de los procesos involucrados en la reproducción de las

plantas, en este caso angiospermas, y así mientras se hace la narración, los estudiantes

reconozcan la función, y el momento de actuación de cada una de las entidades implicadas.

Cuadro 2: UN VIAJE HACIA LO DESCONOCIDO.

Después del cuento se introducirá los conceptos Polinización y fecundación. Posteriormente se

les pedirá que determinen el momento donde se describe cada proceso, de manera que subrayen

en el texto con diferentes colores para lograr la diferenciación entre estos dos momentos.

Preguntas Orientadoras:

- ¿Cómo llega el polen a otra flor?

- ¿Qué posee el polen?

- ¿Cómo logra llegar las células masculinas al ovario?

- ¿Qué pasa luego de que los gametofitos masculinos fecunda los óvulos?

Y luego orientar bien las ideas para secuenciar el proceso.

III. Estructuración y Evaluación:

Se continuará con los grupos formados en las actividades anteriores (tres grupos de 12

estudiantes), y cada uno se le asignará un color (amarillo, verde, azul) y además se harán 4

subgrupos de 3 estudiantes. La actividad será en forma de sorteo, en la que se le entregará a cada

subgrupo una tabla con 6 casillas y las imágenes que representa cada proceso y que encajan en

cada cuadro de la tabla, los estudiantes deberán organizar en la tabla el orden de los procesos en

la reproducción de la planta.

Luego, la profesora sacará al azar papelitos que contienen los procesos (Estos papelitos serán de

igual colores) y cada subgrupo deberá ir por la descripción de proceso si ha sido sorteado, para

pegarlo según la representación. El ganador, es decir, el que complete en forma ordenada la tabla

con las figuras y la descripción del proceso, deberá luego explicarlo ante sus compañeros.

Ellos deberán explicar cuando ocurre la polinización y cómo ocurre la fecundación, así como

cuál es el producto: la semilla que queda protegida dentro del fruto, es decir, que armen el ciclo

de la reproducción de las plantas con flor.

Tomado de: http://cuadernodecienciasnaturales.blogspot.com.co/2011/05/la-reproduccion-en-

las-plantas.html

IV. Explicitación del modelo estudiantil – logrado

La siguiente actividad, se realizará para identificar el progreso en los modelos de los estudiantes,

de acuerdo con el tema explicado

Actividad:

Después de lo aprendido en estas clases, envíale a Don Miguel, Emmanuel y Sara una

explicación clara por escrito del proceso por el que pasa las frutas para nacer. Para ello dibuja

la fruta que tienes (mango, manzana, pera, etc.) y retrocede en el proceso para llegar al inicio de

sus formación, para indicarle a Don Miguel en que de pronto se equivocó o que le faltó en su

respuesta. También dibuja el proceso.

Nota: A los estudiantes se les entregará las respuestas que tuvieron en la exploración, para que

después de la secuencia aplicada sea capaces de hacer una comparación antes de y después de

la secuencia, validado sus aprendizajes durante la misma.

Anexo 2: Producciones de los estudiantes de la Secuencia de Enseñanza y Aprendizaje.

Actividad inicial:

Actividad:2 la flor.

Actividad 2.2 crea la

flor

Actividad 3:

evaluación complete

Actividad 4: lectura

murciélago

Actividad 5: Un viaje

hacia lo desconocido.

Actividad 6: Lotería

Actividad final: Don

Miguel

Anexo 3: Consentimiento Informado